SMAW - tipos de revestimiento

Se indicarán primero los tipos de revestimiento que se pueden encontrar en los electrodos de acero al carbono, luego los revestimientos más comunes en los aceros aleados y aleaciones no férreas.

5.1. Revestimientos de los electrodos de acero al carbono

El revestimiento se clasifica en función de su composición , que determinará sus cualidades y aplicaciones, designándose como sigue :

- Oxidantes (O)

- Ácidos (A)

- Rutilos (R)

- Básicos (B)

- Celulósicos (C)

En las siguientes líneas se indica la composición, características y aplicaciones de cada tipo de revestimiento.

Electrodos oxidantes (O)

Composición del revestimiento: Óxidos de hierro.

Características de la escoria: Es gruesa, compacta y se desprende con gran facilidad.

Ventajas: El baño de fusión es muy fluido. Cebado muy fácil.

Limitaciones: Escasa penetración. Metal de soldadura de escasa resistencia y resiliencia (baja resistencia al cheque).

Aplicaciones: Realización de uniones de no mucha responsabilidad, para las que se desea mejor apariencia que resistencia, en trabajos de cerrajería y calderería ligera.

Posición: Generalmente limitado a PA, PB, PF y PC.

Electrodos ácidos (A)

Composición del revestimiento: Óxidos de hierro y manganeso.

Características de la escoria: Bastante fluida, de aspecto poroso y abundante.

Ventajas: La velocidad de fusión es bastante elevada, así como la penetración. Se puede utilizar con intensidades elevadas.

Limitaciones: Sólo se puede utilizar con metales base con buena soldabilidad. Contenidos muy bajos de azufre, fósforo y carbono, de lo contrario puede presentarse fisuración en caliente ya que los componentes del revestimiento no son capaces de extraer el azufre y el fósforo como puede hacerlo los revestimientos básicos.

Posición: Especialmente indicados para posición PA, pero pueden utilizarse también en otras posiciones.

Tipo de corriente: cc. y ca.

Electrodos de tipo rutilo (R)

Composición del revestimiento: Rutilo (óxidos de titanio).

Características de la escoria: Es muy densa y viscosa

Ventajas: Fácil cebado y manejo del arco. Fusión del electrodo suave. Cordón de soldadura muy regular y de buen aspecto.

Posición: Todas. Especialmente adecuado para soldar en posición vertical y bajo techo gracias a las características de su escoria.

Aplicaciones: Es el electrodo más comúnmente utilizado.

Tipo de corriente: ca. y cc.

Electrodos básicos (B)

Composición del revestimiento: Carbonato cálcico y otros carbonatos.

Características de la escoria: es densa, no muy abundante, de color pardo oscuro y brillante, se separa fácilmente y asciende con facilidad por lo que se reduce el riesgo de inclusiones de escoria.

Ventajas: Metal de soldadura muy resistente a la fisuración en caliente. Son de bajo contenido en hidrógeno lo que reduce la fisuración en frío.

Limitaciones: Su manejo es algo dificultoso, debiéndose emplear con un arco muy corto y con intensidades poco altas.

Son muy higroscópicos (absorben humedad con gran facilidad), por lo que es necesario mantenerlos en paquetes herméticamente cerrados y conservados perfectamente secos. A veces se deben secar en estufas adecuadas justo antes de su empleo.

Aplicaciones: Soldaduras de responsabilidad. Su gran tenacidad los hace recomendables para soldar grandes espesores y estructuras muy rígidas.

Posición: Todas las posiciones

Tipo de corriente: Corriente continua y polaridad inversa, aunque hay algún tipo de electrodo preparado para ser empleado también con corriente alterna.

Electrodos celulósicos (C)

Composición del revestimiento: Sustancias orgánicas que generan gran cantidad de gases por el calor.

Características de la escoria: La escoria que producen es escasa y se separa con gran facilidad.

Ventajas: Los gases forman una gran envoltura gaseosa e imprimen a las gotas metálicas gran velocidad, por lo que se consigue gran penetración..

Limitaciones: Muchas proyecciones.

Posición: Todas.

Aplicaciones: Para soldeo de tuberías en vertical descendente.

Tipo de corriente: Corriente continua y polaridad directa.

5.2. Revestimiento de los electrodos de aceros aleados y materiales no férreos

Los revestimientos más comunes para los aceros aleados son los de tipo básico o los de tipo rutilo, siendo más frecuentes los primeros.

El revestimiento de los electrodos de aleaciones no férreas suele depender en gran medida de la aleación en cuestión, aunque predominan los revestimientos de tipo básico.

5.3. Electrodos con polvo de hierro en el revestimiento

Se pueden introducir polvos de diferentes metales en el revestimiento para compensar la pérdida de elementos de aleación que se produce durante la fusión del electrodo, o para aportar elementos de aleación y mejorar así las propiedades mecánicas del metal de soldadura.

Uno de los elementos que se agregan al revestimiento de los electrodos de acero es el polvo de hierro , que permite aumentar la cantidad de metal depositado y mejorar el comportamiento del arco.

Ventajas:

- El arco es más estable.

- Se requiere menor destreza para utilizarlo correctamente, ya que el crisol formado en el extremo del electrodo es mayor y puede arrastrarse a lo largo de la superficie de la pieza manteniéndose el arco de soldeo.

- Aumenta la cantidad de metal depositado para un determinado diámetro del alma, ya que se aporta también el hierro procedente del revestimiento. Así aumenta la tasa de deposición y la velocidad de soldeo.

Limitaciones:

- Solo se pueden emplear en posición plana.

El rendimiento gravimétrico de un electrodo es la relación entre el metal depositado durante el soldeo y el peso del alma de los electrodos empleados, multiplicado por cien para determinarlo en tanto por cien.

SMAW - electrodos revestidos

Un electrodo es una varilla metálica, de composición aproximada a la del metal a soldar y recubierta con una sustancia que recibe el nombre de revestimiento. Cuando se establece una corriente , salta un arco eléctrico entre el extremo del electrodo y la pieza. Este arco provoca la fusión del electrodo y del metal base. El metal y el revestimiento fundidos del electrodo, caen en el cráter originado por la fusión del metal base y se forma el baño de fusión. Este, al solidificar, da lugar al cordón de soldadura que establece la unión entre las dos piezas.

Los electrodos revestidos están formados por:

- Un alambre de sección circular uniforme, denominado alma, de composición normalmente similar a la del metal base.

- El revestimiento, que es un cilindro que envuelve el alma, concéntrico con ella, de espesor uniforme, constituido por una mezcla de compuestos que caracterizan el electrodo y que cumple varias funciones.

Los electrodos tienen longitudes normalizadas de 150, 200, 250, 300, 350 y 450 mm en función del diámetro del electrodo. Un extremo del alma está sin cubrir de revestimiento, en una longitud de 20 a 30 mm, para la inserción del mismo en la pinza del portaelectrodo.

Los diámetros de los electrodos también están normalizados, siendo los más comunes los de 1.6, 2, 2.5, 3.25, 4, 5, 6, 6.3, 8, 10 y 12.5 mm (diámetro del alma)

Atendiendo al espesor del revestimiento, o a la relación entre el diámetro del alma y el del revestimiento , los electrodos se clasifican en:

- Delgados: los electrodos de revestimiento delgado protegen poco el metal fundido, por lo que sólo se utilizan en el aprendizaje de las técnicas.

- Medios: estos electrodos obtienen mayor estabilidad del arco y protegen mejor al metal soldado. La escoria recubre al metal ya solidificado reduciendo la velocidad de enfriamiento y la oxidación.

- Gruesos: los electrodos con revestimiento grueso permiten obtener las mejores cualidades del metal soldado.

4.1. Identificación de electrodos

En principio, todos los electrodos vienen marcados con el nombre comercial que les asigne el fabricante. Puesto que estos nombres comerciales no están sujetos a ninguna norma, resulta difícil establecer comparaciones entre distintas marcas de electrodos.

Con vistas a asegurar un cierto grado de uniformidad en la fabricación de electrodos, la AWS ha establecido una serie de normas de designación. De esta forma, los electrodos de distintos fabricantes que se mantengan dentro de las clasificaciones establecidas reúnen similares características de soldadura.

En esta clasificación, a cada electrodo se le asignan una serie de símbolos específicos, tales como E-7014, E-6013, E-7026, etc. El prefijo E identifica a un electrodo para soldadura por arco.

Las dos primeras cifras nos indican la resistencia a tracción mínima del metal depositado, en miles de libras por pulgada cuadrada.

La tercera cifra indica las posicione de soldeo para las que es apto el electrodo.

La cuarta cifra determina algunas características especiales del electrodo, como el revestimiento del electrodo y la polaridad a utilizara.

4.2. Elección del electrodo adecuado

El electrodo ideal es aquel que suministre una buena estabilidad del arco, un cordón de soldadura liso y bien presentado, una buena velocidad de depósito, escasez de proyecciones, máxima resistencia y fácil eliminación de la escoria.

Para alcanzar estas características hay que considerar diversos factores a la hora de seleccionar el electrodo. A saber:

- Características del metal base. Debe utilizarse un electrodo que deposite un material con las mismas características mecánicas que el metal base.

- Diámetro del electrodo. Como regla general, no deben utilizarse nunca electrodos de diámetro superior al espesor de las piezas a soldar. Algunos soldadores prefieren los diámetros grandes debido a que permiten conseguir mayores depósitos sin interrupción, lo que aumenta la velocidad de soldeo. De acuerdo con esto, es recomendable el empleo del mayor diámetro posible que sea compatible con el trabajo a realizar.