Soldadura por Arco Protegido (SMAW)
Fundamentos de la Soldadura por Arco Protegido
La soldadura por arco protegido (SMAW) consiste en un proceso de fusión para unir piezas metálicas mediante calor intenso. El metal en la unión se funde, causando una mezcla de las dos partes fundidas entre sí. En este tipo de soldadura, se utiliza el calor de un arco eléctrico para fundir los metales. Este arco se forma entre las piezas a soldar y el electrodo.
El electrodo puede ser de diversos materiales, y su propósito es trasladar la corriente de forma puntual a la zona de soldadura y mantener el arco eléctrico entre su punta y la pieza. El electrodo utilizado puede ser consumible, fundiéndose y aportando metal de aporte a la unión. Cuando el electrodo no se consume, el material de aporte deberá ser adicionado por separado en forma de varilla.
Equipo Eléctrico Básico para la Soldadura de Arco
Se tienen dos tensiones:
- Tensión en vacío (sin soldar): entre 70 y 80 V.
- Tensión de baja carga (soldando): entre 15 y 40 V.
Los valores de tensión y corriente varían en función de la longitud del arco. A mayor distancia, menor corriente y mayor tensión, y a menor distancia, mayor corriente con tensión más reducida.
El plasma es una mezcla de átomos de gas neutro y excitado. En la columna central del plasma, los electrones, iones y átomos se encuentran en un movimiento acelerado, chocando entre sí de forma constante. La parte central del plasma es muy caliente debido al movimiento intenso, mientras que la parte externa es más fría.
Es necesario disponer de un equipo de soldadura que sea capaz de controlar la potencia y que resulte seguro y sencillo de usar. Podemos clasificar los equipos para soldadura por arco en tres tipos:
Equipos de Corriente Alterna (CA)
Consta de un transformador que transforma la tensión de red o de suministro en una tensión menor con alta corriente. Esto se logra a través de un bobinado primario y otro secundario devanados sobre un núcleo o reactor ferromagnético con entrehierro regulable.
Equipos de Corriente Continua (CC)
Se clasifican en dos tipos:
- Generadores: La corriente se produce por la rotación de una armadura (inducido) dentro de un campo eléctrico. Esta corriente alterna trifásica inducida es captada por escobillas de carbón, rectificándola y convirtiéndola en corriente continua.
- Rectificadores: Son equipos que poseen un transformador y un puente rectificador de corriente a su salida.
Equipos de Corriente Alterna y Corriente Continua Combinadas
Estos equipos son capaces de proporcionar CA y CC, y resultan especialmente útiles para las soldaduras de tipo TIG o GTAW. Es importante tener en cuenta factores como la corriente de salida máxima, que estará ligada al diámetro máximo de electrodo a utilizar. Con electrodos de poco diámetro se requiere menor amperaje. También es importante tener en cuenta el ciclo de trabajo para el que fue diseñado el equipo. Ignorar el ciclo de trabajo puede traer problemas de tiempos muertos excesivos, dañando el equipo a causa de un sobrecalentamiento excesivo.
Para evitar inconvenientes, se mencionan posibles defectos a evitar:
- Defectos en la conexión del cable del electrodo al equipo.
- Sección del cable de electrodo demasiado pequeña, ocasionando sobrecalentamiento del mismo.
- Fallas en el conductor.
- Defectos en la conexión del cable del equipo al portaelectrodo.
- Portaelectrodo defectuoso.
- Falso contacto entre el portaelectrodo y el electrodo, sobrecalentamiento del electrodo.
- Longitud incorrecta del arco.
- Falso contacto entre las partes o piezas a soldar.
- Conexión defectuosa entre la pinza de tierra y la pieza a soldar.
- Sección del cable de tierra demasiado pequeña.
- Mala conexión del cable de tierra con el equipo.
Proceso de Soldado
Es crucial conocer qué sucederá en la punta del electrodo, ya que se generará una temperatura entre 3300 y 5550 grados entre el electrodo y la pieza a soldar. El “flux” o fundente del revestimiento se calentará transformándose en sales fundidas y en vapor. Estas protegerán al metal fundido de la acción de la atmósfera.
El gas de protección generado evita la acción de los gases de la atmósfera sobre la soldadura, los que habitualmente causarían incorporación de hidrógeno y porosidad entre otros defectos. Una vez que el metal fundido se solidificó, la escoria también lo hará formando una cascarilla por encima de la soldadura. Esta se podrá retirar con la ayuda de un pequeño martillo con sus terminaciones en punta llamado piqueta.
Se deberá tener muy en cuenta que donde se apunte o apoye la varilla de soldadura es donde irá el metal fundido. El calor junto con el metal fundido saldrán del electrodo dirigidos hacia la pieza en forma de “spray”. El electrodo se deberá dirigir donde se desea aportar el metal, manteniendo a su vez el arco.
Hay seis factores importantes a tener en cuenta:
- Posición correcta para ejecutar la soldadura.
- Protección facial (se debe usar máscara o casco).
- Longitud del arco eléctrico.
- Ángulo del electrodo respecto a la pieza.
- Velocidad de avance.
- Corriente eléctrica aplicada (amperaje).
La metodología indica que los pasos correctos a seguir a manera de práctica son los detallados a continuación:
- Colocar el electrodo en el portaelectrodo.
Se deberá conocer que sucederá en la punta del electrodo ya que se generará una temperatura de entre los 3.300 y 5.550 °C entre el electrodo y la pieza a soldar. El “flux” o fundente del revestimiento se calentará transformándose en sales fundidas y en vapor. Estas protegerán al metal fundido de la acción de la atmósfera. De allí el nombre de SMAW proveniente de las siglas en inglés. El gas de protección generado evita la acción de los gases de la atmósfera sobre la soldadura, los que habitualmente causarían incorporación de hidrógeno y porosidad entre otros defectos. Una vez que el metal fundido se solidificó, la escoria también lo hará formando una cascarilla por encima de la soldadura. Esta se podrá retirar con la ayuda de un pequeño martillo con sus terminaciones en punta llamado piqueta. Se deberá tener muy en cuenta que donde se apunte o apoye la varilla de soldadura es donde irá el metal fundido. El calor junto con el metal fundido saldrán del electrodo dirigidos hacia la pieza en forma de “spray”. El electrodo se deberá dirigir donde se desea aportar el metal, manteniendo a su vez el arco. La soldadura con arco protegido (SMAW) es un tipo de soldadura de uso muy común, requiere de mucha paciencia y práctica para poder adquirir la pericia necesaria. En una gran parte, los resultados obtenidos dependerán de la habilidad del soldador para controlar y llevar a cabo el proceso de soldadura. La calidad de una soldadura, dependerá de los conocimientos que este posea. Hay seis factores importantes a tener en cuenta. Los dos primeros están relacionados con la posición y la protección del operario, y los cuatro restantes con el proceso de soldadura en sí estos son:
- Posición correcta para ejecutar la soldadura.
- Protección facial (se debe usar máscara o casco).
- Longitud del arco eléctrico.
- Ángulo del electrodo respecto a la pieza.
- Velocidad de avance.
- Corriente eléctrica aplicada (amperaje).
La metodología indica que los pasos correctos a seguir a manera de práctica son los detallados a continuación:
- Colocar el electrodo en el portaelectrodo.