La soldadura por arco con electrodos revestidos
Esta soldadura es un procedimiento manual en el que la fuente térmica está constituida por el arco eléctrico que,
disparándose entre electrodo revestido (soportado por la pinza porta electrodo) y la pieza a soldar (material base), desarrolla el calor que provoca una rápida fusión tanto
del material base como del electrodo (material de aporte).
La característica más importante de la soldadura con electrodos revestidos, en inglés Shield Metal Arc Welding (SMAW) o Manual Metal Arc Welding (MMAW), es que el arco eléctrico se produce entre
la pieza y un electrodo metálico recubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la fusión.
Este tipo de soldaduras pueden ser efectuadas bajo corriente tanto continua como alterna.
El circuito de soldadura
El circuito de soldadura está compuesto principalmente por los siguientes elementos:
- Generador de corriente
- Pinza porta electrodo
- Electrodo revestido
- Pinza de masa
1.- El generador de corriente tiene como tarea alimentar el arco eléctrico presente entre el material base y el electrodo, a través de la salida de una cantidad de
corriente suficiente para mantenerlo encendido. La soldadura por electrodo se basa en el principio de la corriente constante, esto es, la corriente distribuida por el generador no debe cambiar cuando el operador
mueve el electrodo en la pieza. La característica de fabricación de la fuente es, por lo tanto, la necesaria para mantener invariada la corriente en presencia de variaciones de la longitud del arco debidas al
acercamiento o alejamiento del electrodo: cuanto más constante resulta la corriente, más estable se presenta el arco, facilitando de esta manera el trabajo del operador. Normalmente, en el interior está presente un
dispositivo de regulación de la corriente de soldadura, de tipo mecánico (shunt magnético o reactancia saturable) o electrónico (sistemas por SCR o sistemas por inverter). Esta distinción es la que permite clasificar
las soldadoras por electrodo en tres familias, en función de su tecnología de fabricación: soldadoras electromecánicas, soldadoras electrónicas (por SCR), soldadoras por inverter.
2.- La pinza porta electrodo tiene la función primaria de soportar el electrodo garantizando un buen contacto eléctrico para el paso de la corriente; además, debe garantizar un aislamiento eléctrico suficiente para el soldador.
3.- El electrodo revestido está compuesto por un alma y por un revestimiento, los cuales tienes tareas diferentes pero complementarias: el alma hace sobretodo de conductor de corriente para la alimentación del arco y de aporte del material para el llenado de la junta, mientras que el revestimiento tiene la función primaria de proteger el baño de fusión y estabilizar el arco.
Soldadura con arco con hilo continuo con protección de gas o sin protección de gas
M.I.G. (Metal Inert Gas) y M.A.G. (Metal Active Gas) o, genéricamente, con la sigla G.M.A.W. (Gas Metal Arc Welding).
La soldadura con hilo continuo es un proceso en el que el calor necesario para la ejecución de la soldadura es suministrado por un arco eléctrico que se mantiene entre la pieza a soldar y el hilo-electrodo.
La zona de soldadura es constantemente alimentada con el material de aporte, el hilo electrodo, gracias al relativo soplete, el cual permite que fluya también el flujo de gas,
o mezcla de gases, con el objetivo de proteger de la contaminación atmosférica el hilo-electrodo, el baño fundido, el arco y las zonas situadas alrededor del material base. La presencia en el circuito de soldadura de la bombona de gas (gas inerte, activo o mezclas) junto con la utilización de hilos-electrodos macizos,
identifica el proceso de soldadura con protección de gas (M.I.G. o M.A.G.) La ausencia en el circuito de soldadura de la bombona de gas, junto con la utilización de hilos-electrodos con alma, identifica el proceso de soldadura sin protección de gas (SELF SHIELDED WIRE, NO GAS o FLUX); en este caso la protección gaseosa se obtiene gracias a la acción del alma que forma parte del hilo.
El circuito de soldadura
El circuito de soldadura está compuesto principalmente por los siguientes elementos:
- Generador
- Soplete con haz de cables
- Alimentador de hilo
- Grupo de enfriamiento por agua
- Bombona de gas con sistema de regulación
- Borne con cable de masa
1.- El generador es un dispositivo que tiene la tarea de alimentar la zona de soldadura con el material de aporte, mediante la utilización de un soplete especial, y mantener encendido el arco eléctrico que se forma entre la pieza a soldar y
el hilo-electrodo fusible. A diferencia de los generadores de soldadura M.M.A. y T.I.G., en los cuales hay un único parámetro de regulación (corriente de soldadura), en los generadores M.I.G.-M.A.G. hay dos dispositivos de
regulación, uno que regula la intensidad del arco eléctrico (tensión de soldadura), el otro que regula la velocidad de aporte del hilo de soldadura (corriente de soldadura).
2.- Soplete con haz de cables permite transferir el metal de aporte a la zona de soldadura, tiene el cuerpo aislado externamente, además permite el paso del hilo-electrodo, del gas y de la corriente.
El asa del soplete contiene un pulsador de mando encargado al encendido de la corriente, a la salida de gas y al avance del hilo-electrodo. El haz de cables está formado por un conductor de corriente, por el agua de enfriamiento así como la vaina guía-hilo. Hay a la venta varios tipos de sopletes o pistolas de soldadura.
3.- Alimentador de hilo es un aparato accionado por un motor cuya función es empujar el hilo-electrodo, antes envuelto en una bobina, hacia el soplete y después hacia la zona de soldadura. La elección del valor de la velocidad de avance del hilo se efectúa actuando sobre el órgano de regulación del motor; una determinada velocidad de avance del hilo implica una determinada velocidad de fusión y por lo tanto un valor definido de la corriente de soldadura. Un elemento distintivo de un alimentador de hilo resulta el número de rodillos preparados para el avance del hilo; los aparatos de 4 rodillos permiten disfrutar de una mayor regularidad de avance del hilo respecto a aparatos de 2 rodillos.
4.- Grupo de enfriamiento por agua: Los refrigeradores están diseñados para un sistema de refrigeración de circuito cerrado. El agua caliente va a través del radiador a temperatura ambiente y es refrigerada mediante la corriente de aire del ventilador.
5.- Bombona de gas con sistema de regulación: La bombona contiene el gas o los gases de protección, como argón, helio, anhídrido carbónico y sus mezclas, y está equipada con un manómetro con un reductor de presión anexo, empleado para señalar la cantidad de gas en el interior de la bombona, así como por una electroválvula, controlada por un pulsador colocado en el soplete, que abre y cierra el flujo de gas dependiendo de cuando se comienza y se termina la soldadura.
6.- Borne con cable de masa permite la conexión eléctrica entre el generador de corriente y el material base a soldar. El cable debe tener un tamaño y una longitud en función del amperaje máximo de la fuente de soldadura.
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La soldadura por arco en gas inerte con electrodo infusible con tungsteno
(Tungsten Inert Gas) Es un procedimiento en que el calor necesario para la ejecución de la soldadura es suministrado por un arco eléctrico que se mantiene entre un electrodo no consumible y la pieza en elaboración; el electrodo usado para conducir la corriente es un electrodo de tungsteno o de aleación de tungsteno. La zona de soldadura, el metal fundido y el electrodo no consumible están protegidos de la influencia de los agentes atmosféricos por el gas inerte alimentado a través del soplete porta electrodo.
La soldadura con procedimiento TIG puede efectuarse con el aporte de otro material (varilla de material de aporte) o mediante la fusión del material base por efecto del calor producido por el arco eléctrico.
El circuito de soldadura
El circuito de soldadura está compuesto principalmente por los siguientes elementos:
- Generador de corriente
- Soplete porta electrodo de tungsteno con haz de cables
- Varilla de material de aporte
- Bombona de gas con circuito de presión
- Pinza con cable de masa
- Grupo de enfriamiento por agua
1.- El generador de corriente tiene como tarea alimentar el arco eléctrico que se crea entre el material base y el electrodo de tungsteno, a través de la salida de una cantidad de corriente suficiente para mantenerlo encendido.
En su interior normalmente se coloca un dispositivo de regulación de la corriente de soldadura, de tipo mecánico (shunt magnético) o electrónico (sistema de tiristores o inverter).
2.- El soplete porta electrodo es un dispositivo que engloba el electrodo de tungsteno, y está conectado a algunos cables conectados al generador, los cuales tiene como tarea alimentarlo eléctricamente y distribuir el gas de protección.
En función del tipo de empleo, pueden haber sopletes con enfriamiento natural, a través del gas de protección, si son necesarias intensidades bajas de corriente, y sopletes con enfriamiento por agua, cuando son necesarias corrientes elevadas (200-500 A) y soldaduras frecuentes.
3.- Varilla de material de aporte. El espesor del material, el tipo de junta y las características de soldadura deseadas influyen en la necesidad de usar o no un metal de aporte a añadir al baño. El añadido del metal de aporte en la soldadura manual se efectúa inmergiendo una varilla de material en la zona del arco, lateralmente al baño de fusión.
El metal de aporte es a menudo similar al metal base y con frecuencia se añaden limitadas cantidades de desoldantes u otros elementos que mejoran las propiedades de la zona fundida.
4.- La bombona de gas con circuito de presión está compuesta de:
- - una bombona que contiene el gas o los gases de protección
- - un manómetro, instrumento utilizado para indicar la cantidad de gas en el interior de la bombona
- - un reductor de presión
- - una electro-válvula, presente en el caso que el soplete esté dotado de pulsador de cebado, controlada por el mismo pulsador, el cual abre y cierra el flujo de gas dependiendo de las necesidades del operador
5.- La pinza con cable de masa permite la conexión eléctrica entre el generador de corriente y el material base a soldar. El cable debe tener un tamaño y una longitud en función del amperaje máximo de la fuente de soldadura.
6.- El grupo de enfriamiento por agua es un dispositivo utilizado para el enfriamiento del soplete, si se enfría por agua, para evitar sobrecalentamientos excesivos, cuando existen elevadas corrientes de soldadura. Este aparato, a través de una bomba, permite la continua circulación del agua en el soplete y, a través de un sistema de enfriamiento, controla su sobrecalentamiento.