Soldadura Eléctrica: Transformadores, Electrodos y Defectos

Transformadores de Soldadura

Transformadores monofásicos de soldadura: La misión del transformador es cambiar la tensión y la intensidad de la corriente. No podemos tomar la línea, sacar dos cables, acoplarles una pinza porta electrodo y una porta masa y realizar una soldadura, pues estaríamos realizando un cortocircuito directo. En cambio, con el transformador, estaríamos controlando la corriente a través de la bobina.

Transformadores trifásicos de soldadura: Su misión es transformar la corriente trifásica en monofásica apropiada para soldar. Su funcionamiento es el mismo que el de los transformadores monofásicos, pero en lugar de un arrollamiento en el primario, llevan una combinación de los mismos, conectados a la red por tres cables de alimentación.

Soldadura Eléctrica y Electrodos

Vamos a definir soldadura como el proceso de unión de dos partes metálicas por medio de aporte de calor suficiente para lograr la fusión y mezcla de los bordes. Para llegar al estado de fusión, necesitamos poner en juego una determinada cantidad de energía en forma de calor; nuestra fuente de calor será el arco eléctrico.

El electrodo es un producto compuesto por dos partes bien diferenciadas:

El alma: Parte central de alambre redondo, generalmente de acero dulce, que cumple el rol de transportar la corriente eléctrica.
El revestimiento: Parte exterior, de mezclas muy complejas, que caracteriza al electrodo y le confiere propiedades fundamentales.

Tipos de Revestimientos

Existen diferentes tipos de revestimientos, cada uno con propiedades específicas:

Revestimientos Rutilicos

A base de rutilo, producen soldaduras de muy buen aspecto y buenas características mecánicas. Tienen gran estabilidad de arco y pueden soldar en toda posición. Pueden ser de solidificación rápida, semilenta o lenta.

Solidificación rápida: Revestimiento delgado, se trabaja con baja tensión de arco y la corriente de soldadura es relativamente baja. Permite la soldadura con la misma intensidad de corriente en cualquier posición y se adaptan con menos dificultades que otros tipos de electrodos a planchas oxidadas o pintadas.
Solidificación semilenta: Posibilitan la soldadura en cualquier posición excluyendo la vertical descendente, pero se destinan especialmente para la vertical ascendente. El revestimiento es más grueso que el anterior.
Solidificación lenta: Indicados en los casos de soldadura de uniones horizontales, tienen mayor revestimiento que el anterior y soportan mayores intensidades.

Revestimientos Celulósicos

Constituidos a base de celulosa. Producen escorias poco voluminosas y de poca viscosidad. Son aptos para soldar en toda posición y sobre todo cuando se requiere gran penetración.

Revestimientos Básicos

También se denominan de bajo hidrógeno. Las propiedades mecánicas que ostentan son las más elevadas que se pueden alcanzar en el estado actual de la técnica de la soldadura. Presentan una particular resistencia a la fisuración.

Funciones del Revestimiento

El revestimiento cumple diversas funciones esenciales:

Facilitar el encendido del arco y su estabilidad.
Mejorar las condiciones de viscosidad y tensión superficial del metal en estado líquido.
Aumentar la velocidad de fusión.
Proveer de una atmósfera protectora.
Aportar los elementos que equilibran los procesos físico-químicos del arco.

Función Metalúrgica del Revestimiento

El revestimiento colabora a obtener un resultado metalúrgico protegiendo el baño de fusión contra la acción exterior y aportando los elementos necesarios para compensar las pérdidas de oxidación y para mejorar ciertas propiedades del metal fundido.

Protección gaseosa: Materiales en los revestimientos que, por combustión o descomposición en el arco eléctrico, proveen de una atmósfera protectora que no permite el contacto de los elementos del aire con el metal fundido. En los electrodos celulósicos, la celulosa al descomponerse libera gas hidrógeno, fuertemente reductor, que actúa sobre el óxido de hierro y sobre el nitruro de hierro.

Protección mecánica: Se produce cuando la velocidad de fusión del revestimiento es menor que la del alambre, provocándose un entubado del alambre dentro del revestimiento, el cual actúa como protector mecánico de la gota en estado líquido.

Protección por la escoria: En las operaciones metalúrgicas, el papel fundamental de las escorias es absorber ciertas impurezas del metal. En soldadura, esta función se ve equilibrada con la de proteger el metal mientras está en estado líquido y luego actuar como aislante demorando el enfriamiento del mismo. La composición química de la escoria determina el grado de acidez o basicidad de la misma.

Función Eléctrica del Revestimiento

El encendido y la estabilidad del arco de soldadura dependen de la ionización de su atmósfera, y esta ionización puede estar favorecida por la introducción en el revestimiento de sustancias de bajo potencial de ionización.

Función Físico-Mecánica del Revestimiento

El revestimiento influye sobre la facilidad en la operación de soldadura. Mediante la composición del mismo se puede:

Influir sobre la forma.
Influir sobre la penetración.
Hacer posible la soldadura en toda posición.
Evitar un arco errático.
Ayudar a la transmisión del calor al metal.

Defectos de la Soldadura

Inclusión de Escoria

Causas:

Baja intensidad de corriente.
Elevada velocidad de desplazamiento.
Deficiencias en la remoción de escoria y limpieza entre pasadas.
Técnica de soldadura incorrecta.

Soluciones:

Elegir una intensidad que permita una solidificación lenta y, por consiguiente, una evacuación de escoria fluida.
Disminuir la velocidad de desplazamiento para no provocar un enfriamiento demasiado rápido y dejar que la escoria fluya a la superficie.
Utilizar la técnica de soldadura correcta.

Defectos en la Zona Afectada Térmicamente