SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL GENERALIDADES o Introducción. o Fundamento. o Denominación. CARACTERÍSTICAS o Ventajas del proceso. o Limitaciones del proceso. o Campo de aplicación. INSTALACIONES Y EQUIPAMIENTO o Fuentes de energía. o Tipos. Transformador. Rectificador. Convertidor. Inversor. Características. o Características de la fuente de energía. o Elección de la fuente de energía. Factor de marcha. o Pinzas portaelectrodos. o Masas. o Cables. o Cristales. o cepillos y piquetas. PRECAUCIONES Y MANTENIMIENTO. ELECTRODOS. o Funciones del revestimiento. o Tipos de revestimiento. o Rendimiento Gravimétrico. o Fabricación, conservación y manipulación. o Clasificación. AWS A5.1 (norma americana) EN 499 (norma europea) PREPARACIÓN DE LAS PIEZAS. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 1 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL G GE EN NE ER RA ALLIID DA AD DE ES S INTRODUCCIÓN La idea de la soldadura por arco eléctrico fue resuelta a principios del siglo XIX por el científico inglés Humphrey Davy pero ya en 1885 dos investigadores rusos consiguieron soldar con electrodos de carbono. Cuatro años más tarde fue patentado un proceso de soldadura con varilla metálica. Sin embargo, este procedimiento no tomó importancia en el ámbito industrial hasta que el sueco Oskar Kjellberg descubrió, en 1904, el electrodo recubierto. Su uso masivo comenzó alrededor de los años 1950. FUNDAMENTO El soldeo por arco con electrodo revestido es un proceso de soldeo por fusión que utiliza como fuente de energía el calor generado por un arco eléctrico que se establece entre el extremo de un electrodo revestido y el metal base de una unión a soldar. El material de aporte está formado por una varilla metálica llamada electrodo, que fusiona en pequeñas gotas debido al calor generado por el arco y pasando estas a formar parte de la junta soldada. La protección del baño de fusión, de los agentes contaminantes de la atmósfera se consigue por una doble vía: Gases generados por la combustión del revestimiento del electrodo. Escoria líquida proveniente del revestimiento del electrodo que flota sobre el baño de fusión y posteriormente se solidifica. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 2 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Cuando el electrodo se ha consumido, se interrumpe el arco, solidificándose la última porción de baño fundido y obteniéndose así un cordón de soldadura correspondiente a un electrodo. La parte final del electrodo o punta, no utilizable se desecha, sustituyéndola por un nuevo electrodo, con el que se reanuda el arco eléctrico. La sucesión de cordones, hasta la terminación de la unión a soldar constituye la soldadura propiamente dicha RESUMEN DEBIDO AL CALOR QUE GENERA EL ARCO .... DENOMINACIÓN Según se trabaje con distintas normativas nos podemos encontrar con diferentes nombres para denominar a este proceso de soldeo. En la tabla siguiente se mencionan las más utilizadas. NORMATIVA SIGLAS Norma Europea UNE- EN American Welding Society AWS 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería DENOMINACIÓN Soldeo metálico por arco con electrodo revestido NOMENGLATURA Shielded metal – arc welding SMAW 111 3 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL C CA AR RA AC CTTE ER RÍÍS STTIIC CA AS SD DE ELL P PR RO OC CE ES SO O Es el proceso de soldeo más extendido debido principalmente a su versatilidad, sencillez, portabilidad y sobre todo su economía. Puede ser utilizado en cualquier posición, tanto en locales cerrados como zonas abiertas. Permite soldar en zonas de baja accesibilidad. Aplicable a una amplia variedad de materiales como los aceros e incluso metales no férricos y sus aleaciones. No obstante, factores como la productividad y la uniformidad de las soldaduras, hace que otros procedimientos vayan desplazando al soldeo por arco manual. VENTAJAS DEL PROCESO El Equipo de soldeo es relativamente sencillo, no muy caro. El metal de aportación y los medios para su protección durante el soldeo proceden del propio electrodo revestido. No es necesaria protección adicional mediante gases auxiliares o fundentes granulares. Es menos sensible al viento y a las corrientes de aire que los procesos con protección gaseosa. No obstante el proceso debe aplicarse siempre protegido de corrientes de aire, lluvia... Se puede emplear en cualquier posición. No requiere conducciones de agua de refrigeración, ni tuberías o botellas de gases de protección por lo que puede emplearse en lugares relativamente alejados de la fuente energía. Es aplicable a una gran variedad de espesores, en general mayores 2 mm. Es aplicable a la mayoría de los metales y aleaciones de uso normal. El revestimiento, permite la adicción de elementos de aleación que mejoran las características del metal depositado. LIMITACIONES DEL PROCESO Es un proceso de soldeo relativamente lento, por la baja tasa de deposición y por la necesidad retirar la escoria. Requiere gran habilidad por parte del soldador. La fuente de calor y el metal de aportación no son independientes. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 4 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL No es aplicable a metales de bajo punto de fusión como plomo. Estaño, cinc y sus aleaciones, debido a que el intenso calor del arco es excesivo para ellos. Tampoco es aplicable a metales de alta sensibilidad a la oxidación como el titanio. circonio, tantalio y niobio, ya que la protección que proporciona es insuficiente para evitar la contaminación de la soldadura. No es aplicable a espesores inferiores 2 mm. No resulta productivo para espesores superiores a 38mm. CAMPO DE APLICACIÓN El soldeo por arco con electrodos revestidos es uno de los procesos de mayor utilización, especialmente en soldaduras de producción cortas, trabajos de mantenimiento y reparación, así como en construcciones en campo. La mayor parte de las aplicaciones del soldeo por arco con electrodos revestidos se dan con espesores comprendidos entre 3 y 38mm. El proceso es aplicable a aceros al carbono, aceros aleados, inoxidables, fundiciones y metales no férreos, como aluminio, cobre, níquel y sus aleaciones. Los sectores de mayor aplicación son la construcción naval, la estructura de tanques y esferas de almacenamiento, puentes, recipientes a presión y calderas, refinerías de petróleo, oleoductos y gasoductos y en cualquier otro tipo de trabajo similar. Se puede emplear en combinación con otros procesos de soldeo, realizando bien la pasada de raíz o la de relleno. En el soldeo de tubería se suele emplear en combinación con el proceso TIG. La raíz se realiza con TIG y se completa la unión mediante soldeo SMAW. IIN NS STTA ALLA AC CIIO ON NE ES SY YE EQ QU UIIP PA AM MIIE EN NTTO O Una instalación de soldeo con electrodos revestidos consta de las siguientes partes: 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 5 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL FUENTES DE ENERGÍA “Para la generación del arco, su control y manejo, se requiere un equipo específico”. Las compañías eléctricas suministran corriente alterna de baja intensidad y altos voltajes, que son adecuados para los usos domésticos y para la mayoría de los usos industriales. Sin embargo para el soldeo se necesitan altas intensidades y bajos voltajes en. Por lo tanto, la fuente de energía (generador o “grupo”) es el elemento que se encarga de adaptar la corriente eléctrica de la red en otra corriente adecuada para las operaciones de soldeo. CARACTERÍSTICAS DE LA RED FUENTE DE ENERGÍA CARACTERÍSTICAS NECESARIAS PARA EL SOLDEO TENSIÓN ALTA INTENSIDAD BAJA TENSIÓN BAJA INTENSIDAD ALTA TRANSFORMAR CORRIENTE ALTERNA CORRIENTE ALTERNA CORRIENTE CONTINUA La función principal que ha deRECTIFICAR cumplir una fuente de energía, es la de transformar y/o convertir la corriente eléctrica de la red, en otra, alterna o continua, con una tensión e intensidad adecuada para la formación y estabilización del arco eléctrico de soldadura. Reducir la tensión de la línea (220-380V) a una tensión adecuada de cebado del arco (45-100V). Regular la intensidad de la corriente eléctrica del arco. Proporcionar una adecuada tensión de funcionamiento de arco. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 6 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL TIPOS DE FUENTES DE ENERGÍA. Transformadores Los transformadores se alimentan con corriente alterna de la red y suministran corriente alterna al circuito de soldadura. Lo único que hacen es cambiar los valores del voltaje e intensidad, aptos para el proceso de soldeo. Presenta notables ventajas respecto a las máquinas de corriente continua, como; su menor costo y simple mantenimiento. Como desventaja puede significarse la estabilidad del arco y la imposibilidad de soldar con algunos tipos de electrodos. Actualmente su presencia en el mercado es menor ya que los están desplazando lo equipos de corriente continua. Se representa como: Un formado transformador por un está núcleo magnético sobre el que van dispuestas totalmente dos bobinados independientes y asilados uno de otro. La primera bobina (primario), se conecta a la corriente alterna de la red, tiene un numero de espiras o vueltas N1; y el secundario, se conecta al portaelectrodos y la pieza, un numero de espiras N2. El funcionamiento de un transformador sería: 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 7 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Sabido es que el paso de corriente eléctrica por un conductor genera un campo magnético a su alrededor. Si enrollamos el conductor sobre un núcleo de hierro dulce generaremos un campo magnético en este, que a su vez generará una corriente eléctrica inducida en la bobina del secundario con una tensión tanto menor como menor sea el número de vueltas (espiras) respecto al primario Al aplicar un voltaje de entada V1 al primario, se tiene un voltaje de salida V2 en la relación: N1/ N2= V1/ V2= I1/ I2 Pongamos por ejemplo que en la bobina del primario tenemos nueve espiras y 220 V, en la del secundario tendremos solo tres vueltas y por tanto 73 V. 9/3=220/V2 ; V2=220*3/9 ; V2=73v Entonces deducimos que si la potencia eléctrica del transformador es siempre constante (P = I x V), la intensidad será también tres veces mayor en el secundario. Los sistemas de regulación de la intensidad de un transformador de soldeo pueden ser: De clavijas: Se puede situar la entrada de corriente en una u otra espira de forma que la corriente del primario recorra más o menos espiras variando la intensidad y tensión de soldadura. Regulación continua: Se consigue por desplazamiento de un shunt magnético interponiendo una pieza de hierro ajustable por medio de un volante que dispersa el flujo magnético aumentando y disminuyendo la intensidad y tensión de soldadura. Shunt magnético o derivador tiene por objeto derivar una parte del flujo a través de un camino alternativo mediante una pieza en forma de cuña ferromagnética. Rectificadores. Un rectificador de soldeo, está compuesto por: Un transformador de soldeo; que como en el caso anterior modifica los valores de la corriente de la red a los necesarios para el soldeo. Un elemento rectificador de corriente llamado 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 8 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL diodo, que solo permite la circulación de la corriente en un solo sentido con el fin de transformar la corriente alterna en continua. Un diodo consta de una placa de cobre, latón, aluminio o acero, cuyo espesor depende del valor de la intensidad que vamos utilizar. El símbolo representativo es: Son aparatos más complejos y más costosos que los transformadores. Una ventaja de estos grupos de corriente continua es que puede soldarse con todo tipo de electrodos, en metales no férricos y acero inoxidable, dando un arco suave y una excelente calidad del cordón. ¿Cómo actúa el diodo sobre una corriente alterna monofásica y trifásica? El efecto de un conjunto de diodos sobre una corriente alterna, la onda formada es prácticamente continua. Como se puede rectificación observar, de la la corriente trifásica es mucho mejor, es decir, las ondas sinusoidales quedan prácticamente en una onda recta horizontal; por esta razón, en general, los rectificadores se conectan trifásicos a la red. Convertidores Los convertidores están formados por un motor y una dinamo (o generador eléctrico) que transforma la energía de movimiento en una corriente eléctrica. Es decir, para la propulsión necesita una energía mecánica, que se obtiene de un motor acoplado al 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 9 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL dínamo. El motor puede ser eléctrico o de combustión interna (grupos electrógenos). Los convertidores son máquinas que suministran corriente continua aunque han sido desplazados, pues el diseño del motor y del generador encarecen la construcción de estos grupos, prácticamente son dos máquinas ensambladas en un eje, ambas máquinas producen demasiado ruido. Grupo Electrógeno Están formados por un motor, generalmente a gasolina o gas-oíl, que mueve una dinamo (corriente continua), o un alternador (corriente alterna). Los grupos electrógenos se emplean cuando no disponemos de corriente en el taller, generalmente cuando se trata de realizar soldaduras a pie de obra en lugares alejados de las líneas de distribución de energía eléctrica. Son equipos bastante caros y sólo se recurre a ellos cuando no se dispone de energía eléctrica. Inversores La técnica “inverter” consiste en una sucesión de transformaciones de corriente alterna en corriente continua y viceversa, de tal forma que en uno de los escalones del proceso, la c.c. se invierte a c.a. De ahí la palabra invertir (inversor). Este proceso conlleva una gran reducción de peso del transformador y como consecuencia del aparato. Vamos a ampliar lo anterior, refiriéndonos al esquema de principio de un aparto inverter: 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 10 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Fase 1 (RECTIFICADOR): La tensión alterna de alimentación del aparato se rectifica y filtra a c.c. Fase 2 (INVERSOR): la c.c. así obtenida se convierte en el “inverter” en c.a. de alta frecuencia, puede ser superior a 30 KHz. Fase 3 (TRANSFORMADOR): La c.a. obtenida en el inversor se aplica a continuación al Primario del transformador, que tiene como finalidad reducirla a un valor compatible con la tensión necesaria para la soldadura. Esta corriente sigue siendo de alta frecuencia, pero de menor tensión. El hecho de utilizar una alta frecuencia aplicada al transformador, tiene como consecuencia varias ventajas, entre las que se destaca como principal, el hecho de poder utilizar un transformador mucho más pequeño para trasferir la misma potencia que uno equivalente que trabaje con la frecuencia de la red (50 Hz). Otra ventaja es la posibilidad de obtener variaciones del valor de la intensidad de corriente, prácticamente instantáneas. Fase 4 (RECTIFICADOR): La corriente de baja tensión y alta frecuencia obtenida en el secundario del transformador, se aplica al bloque rectificador que la rectifica y la filtra convirtiéndola en c.c. de tensión adecuada a la soldadura. Esta tensión es ya la tensión secundaria de soldadura que aparece en los bornes de soldadura positiva y negativa. Fase 5 (REGULADOR): Con este circuito electrónico de mando, se controla la variación de la intensidad de salida del equipo, desde el valor mínimo al máximo, mediante un potenciómetro de regulación. CARACTERÍSTICAS DE UNA FUENTE DE ENERGÍA La fuente de energía en el proceso de soldeo, “soldadura al arco con electrodos revestidos” debe presentar una característica descendente (de intensidad constante), para que la corriente de soldeo se vea poco afectada por las variaciones en la longitud del arco. La intensidad y el voltaje real obtenido en el proceso de soldeo está determinado por la intersección de la curva característica de la máquina y la del arco. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 11 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Dos puntos importantes son: La tensión de vacío (V0); es la máxima tensión que existe en los terminales cuando no se está soldando. La intensidad de cortocircuito (Icc); es la máxima intensidad que suministra el grupo cuando se ceba el arco. La maquinas nos proporcionan de 50-100 V (según casos), al producir el cortocircuito la tensión se anula y una vez cebado el arco la tensión aumenta entre unos 20 y 40 V. De esta forma se consigue que las variaciones de longitud de arco, inevitablemente en un proceso manual, no produzcan grandes variaciones de intensidad. Es decir, al variar la longitud del arco, el punto de funcionamiento también varia, pero la intensidad permanece casi constante. Dependiendo del diseño interno del equipo podemos hablar de dos tipos: CARACTERÍSTICA DESCENDENTE O INTENSIDAD CONSTANTE 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería CARACTERÍSTICA HORIZONTAL O TENSIÓN CONSTANTE 12 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL En estos equipos las variaciones de la longitud de arco apenas modifican la intensidad. Estos equipos son los que se utilizan en procesos manuales. En estos equipos por el contrario, pequeñas variaciones en la longitud de arco van a originar cambios bruscos en la intensidad, pero pequeñas modificaciones en el voltaje. Los equipos que presentan esta característica se utilizarán en los procesos automáticos o semiautomáticos y serán objeto de estudio el curso próximo. ELECCIÓN DE LA FUENTE DE ENERGÍA La elección de la fuente de energía se debe tener en cuenta, determinados aspectos, entre ellos se encuentra el factor de marcha. Factor de marcha (X). El factor de marcha o factor de operación es el porcentaje de tiempo, durante un periodo cualquiera, en el que una fuente de energía, o sus accesorios, pueden funcionar en las condiciones previstas sin sobrecalentarse. Va a ser un factor dependiente de los parámetros de soldeo (intensidad de soldeo), cuanto mayor sea esta, menor será el factor de marcha. Ejemplo: Si se utiliza una fuente de energía que tiene un factor de marcha del 60%, significa que no se puede utilizar más de 6 minutos por cada 10 minutos de trabajo. Las fuentes de energía diseñadas para el soldeo manual tienen normalmente un factor de marcha del 60%, mientras que los procesos automáticos y semiautomáticos suelen requerir 100%. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 13 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Por ejemplo; en el proceso de soldeo al arco con electrodos revestidos tendremos que parar cada vez que se nos termina el electrodo para sustituirlo por otro y eliminar la escoria. Por ello no necesitaremos fuentes de un elevado factor de marcha. Otros aspectos a valorar (aparte del factor de marcha) para la elección de la fuente de energía son: Clase de corriente que suministra; alterna, continua. Tensión de vacío. Característica; descendente o plana. Corriente máxima. Potencia necesaria. Consideraciones económicas. • Precio. • Mantenimiento. Las fuentes de energía tienen una placa de características, situada normalmente en la parte posterior de la máquina y, como su nombre indica, hace una descripción del: el tipo de corriente de entrada, el de salida, los intervalos de ajuste, el factor de marcha, etc. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 14 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL PINZA PORTAELECTRODOS Es la encargada de proporcionar la sujeción del electrodo durante el soldeo, además de transmitirle la energía eléctrica para formar el arco. La pinza y sus conexiones deberán presentar siempre un buen estado, ya que cualquier conexión defectuosa se traducirá en un deterioro por sobrecalentamiento. Existen varios tamaños, que se seleccionaran según la intensidad que tengan que soportar. MASA Es el cable que va conectado a la pieza, encarga de transmitir la corriente para cerrar el circuito eléctrico. Al igual que el portaelectrodos, sus conexiones deberán estar en buen estado, bien prietas y hacer un contacto firme con el metal base, de lo contrario no brinda la seguridad de una buena conducción eléctrica (perdida de voltaje), produciendo inestabilidad en el arco durante el soldeo. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 15 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL CABLE DE SOLDEO El calibre (sección) de los cables es de gran importancia, han de ser seleccionados e acuerdo a la carga de corriente que deben soportar, a fin de evitar recalentamiento. Esto está en función del diámetro del electrodo y de la intensidad máxima del equipo. Cuando hablamos de la sección de un 2 conductor estamos hablando de los milímetros - CABLE SOLDA 16MM (85AMP) 2 - CABLE SOLDA 25MM (130AMP) cuadrados (mm2) del cobre, es decir, la sección - CABLE SOLDA 35MM (200AMP) que se mide es la del cobre y no la del - CABLE SOLDA 50MM2 (280AMP) recubrimiento. 2 - CABLE SOLDA 70MM2 (400AMP) - CABLE SOLDA 90MM2 (550AMP) En el siguiente cuadro puede apreciarse los - CABLE SOLDA GOMA 25MM2 (130AMP) cables de soldadura más comunes del mercado y - CABLE SOLDA GOMA 35MM2 (200AMP) cuál es su capacidad de conducción y sección. - CABLE SOLDA GOMA 50MM2 (280AMP) - CABLE SOLDA GOMA 70MM2 (400AMP) CONECTORES Para máquina (hembra), para cable (machos), aéreos (hembra), etc… de diferentes secciones en función al cable al que se conecte. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 16 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL CRISTALES Para soldar hay que proteger los ojos con una pantalla provista de cristal oscuro (inactínico), cuya tonalidad dependerá de la intensidad empleada para realizar la soldadura. Este cristal está especialmente concebido para proteger la vista de la intensa luz y de la radiación ultravioleta emitidas por el arco eléctrico, y ha de estar homologado por la CE. La tabla indica el tono de cristal a utilizar con cada intensidad de trabajo. Los cristales inactínicos se cubren exteriormente con otro cristal transparente para protégelos de las proyecciones que se desprenden durante el soldeo. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 17 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Existen caretas automáticas en las que al empezar a soldar automáticamente se activa la protección ocular y cuando se deja se soldar se quita. CEPILLOS Y PIQUETAS Se utilizan para la limpieza y el desescoriado de los cordones de soldadura. Dos tipos de calidades para el cepillo y la piqueta: En acero inoxidable y acero carbono para las piquetas. En acero inoxidable y latón para los cepillos. P PR RE EC CA AU UC CIIO ON NE ES SY YM MA AN NTTE EN NIIM MIIE EN NTTO O.. Las conexiones deberá de estar perfectamente ajustadas, de lo contrario se producirán perdidas de intensidad y deterioros en el equipo. Mantenerlas aisladas del agua. Nunca forzar los mandos de regulación de intensidades. No dejar electrodos en la pinza porta-electrodos si no se va a seguir soldando para evitar cortocircuitos accidentales que podrían dañar el equipo. Desconectar de la red al acabar el trabajo. Antes de conectar a la red un generador verificar que la tensión de esta y la de entrada del generador son las mismas. No tocar la fuente de energía ni sus accesorios con las manos mojadas. Asegurarse que la fuente tiene conexión a tierra para evitar peligros al soldador. En caso de incendio de una fuente de energía desconectar de la red y utilizar extintores de polvo seco, NUNCA AGUA (reacción química, o explosión al contacto). 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 18 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL E ELLE EC CTTR RO OD DO OS S El elemento fundamental para la soldadura manual es el electrodo, que soporta el arco y que, al consumirse, produce la aportación del material que unido al material fundido del metal base, va a constituir el material soldado. El electrodo está básicamente constituido por un alambre, de composición similar al del metal base, con o sin un revestimiento que lo envuelve. De acuerdo con esta última condición, los electrodos se clasifican en das grandes grupos: Electrodos desnudos. Electrodos revestidos. ELECTRODOS DESNUDOS Salvo para uniones de muy poca responsabilidad y en piezas de acero dulce, los electrodos desnudos no se utilizan, ya que las soldaduras obtenidas tienen muy malas cualidades mecánicas. El arco absorbe los componentes del aire y los incorpora al baño fundido por lo que el metal soldado presenta gran cantidad de óxidos, nitruros y poros que le confieren esas malas cualidades mecánicas. Por otra parte, las fuerzas desarrolladas por el arco son insuficientes para producir la proyección de las gotas fundidas del extremo del electrodo incandescente, lo que Imposibilita la soldadura en cualquier posición que no sea la horizontal, ya que en cualquier otra, la gravedad desprende las gotas, haciéndolas caer, desviándolas de su objetivo en la unión a soldar. Asimismo se pierden componentes, corno el carbono y el manganeso, por lo que el metal soldado adolece, además, de una gran fragilidad. Finalmente, es muy difícil mantener el arco, siendo imposible hacerlo con corriente alterna. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 19 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL ELECTRODOS REVESTIDOS Los electrodos revestidos están formados por un alambre de sección circular uniforme, denominado alma, de composición similar a la del metal base que, para los aceros, suele tener una composición Standard de acero suave, con un 0.1% de carbono, un 0.4% de manganeso y con contenidos de azufre y fósforo inferiores a un 0.04% cada uno de ellos. El revestimiento es un cilindro que envuelve el alma, concéntrico con ella y de espesor uniforme, constituido por una mezcla de compuestos que caracterizan el electrodo y que cumple varias funciones, las cuales evitan los inconvenientes del electrodo desnudo como: estabilizar el arco, producen gases que protegen el arco y escorias que recubren el metal fundido, evitando la contaminación por los componentes de la atmósfera. Los electrodos tienen longitudes normalizadas de 300, 450 y 600 mm, un extremo del alma sin cubrir de revestimiento, en una longitud de 30 mm para la inserción del mismo en la pinza del portaelectrodos. Así, entre los elementos que componen el electrodo figuran: Elementos fácilmente ionizables. Elementos se gasifican por efecto de la temperatura. Elementos que se licuan. Elementos que aportan los elementos del acero que se pierden en el arco por causa de la elevada temperatura. Elementos específicos para dar determinadas características a la soldadura. Atendiendo al espesor del revestimiento, los electrodos se clasifican en delgados, medios y gruesos, según que aquél esté comprendido entre el 4 y el 10% del diámetro del alma, entre el l0 y el 40% y más del 40% del mismo, respectivamente. Los electrodos de revestimiento delgado mantienen cierta estabilidad del arco por la ionización que se genera, pero protegen poco el metal fundido, por lo que sólo se emplean como entrenamiento de los principiantes, por su bajo coste. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 20 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Los electrodos de revestimiento medio obtienen una mayor estabilidad del arco, permiten la soldadura con corriente alterna y otorgan una mayor protección al metal soldado, Además, la escoria formada recubre el metal ya solidificado, reduciendo la velocidad de enfriamiento y la oxidación del mismo. Los electrodos de revestimiento grueso tienen en su utilización todas las ventajas que ofrecen los componentes del mismo, permitiendo alcanzar las mejores condiciones y cualidades físicas y químicas del metal soldado. Funciones del revestimiento Las funciones básicas que debe cumplir un revestimiento se pueden resumir como sigue: Asegurar la estabilización del arco. Proteger al metal fundido de su contacto con el aire, tanto en el trayecto de las gotas fundidas a lo largo del arco, mediante gases que lo envuelvan, como en el baño de fusión, mediante la formación de una capa de escoria que la recubra. Eliminar o reducir las impurezas en el interior de la soldadura, mediante el barrido de las mismas, por medio de la escoria. Aportar elementos aleantes a la soldadura, que suplan las pérdidas ocasionadas por la alta temperatura y/o que comuniquen a la misma las cualidades mecánicas deseadas. Asegurar un enfriamiento suave de la soldadura a fin de obtener un mejor comportamiento mecánico de la misma. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 21 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Estas funciones, cuyo conocimiento constituye la base técnica de la fabricación de los electrodos, pueden agruparse, para su estudio, bajo los siguientes aspectos: Función eléctrica Función física Función metalúrgica Función eléctrica del revestimiento Bajo este aspecto, la función primordial del revestimiento es asegurar una buena ionización ente el ánodo y el cátodo, facilitando la estabilidad del arco. Los factores que actúan sobra ésta; son la tensión de vacío del equipo y el potencial de ionización de los metales, su poder termoiónico y la conductividad térmica. La tensión de vacío del equipo debe ser superior a la tensión de cebado del electrodo, en primer lugar, para vencer la resistencia que la columna de aire ofrece al paso de la corriente, al realizar el cebado del arco, y para que se mantenga un arco estable y una fusión uniforme de manera continua. Las tensiones de vacío necesarias para soldar con corriente alterna se reducen por efecto de los componentes del revestimiento a valores entre los 40y 80 voltios, mientras que para hacerlo con corriente continua, son aún más bajas, entre los 35 y 50 voltios. En ambos casos, los revestimientos permiten reducir considerablemente el consumo de energía eléctrica y garantizan una mayor seguridad para el operario. Función física del revestimiento El revestimiento cumple varias funciones físicas en el proceso de soldadura manual, siendo las principales la formación de gases y la generación de escorias. La generación de gases se consigue mediante la inclusión en el revestimiento de materias como la celulosa, carbonato cálcico, dolomita y otros compuestos orgánicos e inorgánicos que, por efecto de la temperatura generada por el arco, se descomponen, liberando gases, principalmente monóxido de carbono, hidrógeno y vapor de agua. Los gases generados realizan una doble función, consistente, por un lado, en establecer en torno a la columna del arco una columna de gas que evita el contacto directo del oxígeno y del nitrógeno del aire tanto con las gotas de metal que se desprenden desde el extremo del electrodo hasta el baño fundido, como a la superficie de éste. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 22 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL En segundo lugar, el gas generado experimenta una gran expansión por efecto del calor del arco y contribuye al arranque de las gotas de metal de la superficie del entorno del electrodo, primero, y al arrastre e impulsión de las mismas, después imprimiéndoles una velocidad y, por tanto, una energía cinética que el arco, por si mismo, no sería capaz de imprimirles, permitiendo así las soldaduras en posiciones vertical, cornisa y techo que, de otra forma no serían posibles. Debido al carácter refractario del revestimiento, el alma del electrodo se funde antes que aquél, formándose una copa en el extremo del electrodo que facilita la expansión de los gases hacia el eje del electrodo, concentrando la proyección de las gotas metálicas sobre el mismo. Esto facilita la manipulación del arco, permitiendo orientarlo en la dirección deseada. Generación de escoria, por su parte, empieza por realizar una tarea de protección del metal desde el momento en que los componentes generadores de esta sustancia (dióxido de titanio o rutilo, titanato potásico, sílice, amianto, etc.) se funden. La tensión superficial de la escoria fundida, muy inferior a la del acero, hace que aquélla se extienda sobre la superficie de éste, en el extremo del electrodo, envolviendo las gotas de metal que se desprenden con una delgada capa que le proporciona una protección suplementaria en su recorrido a lo largo de la columna del arco. Las gotas así protegidas penetran, por efecto de su energía cinética en el baño tundido, en donde se rompe la película que las envuelve, la cual se reabsorbe en forma de gotas, por efecto de la diferencia de su tensión superficial con la del medio que la rodea. Otras gotas de escoria pasan directamente de la superficie del revestimiento al baño tundido, también impulsadas por los gases y, como las anteriores se mueven en el interior de dicho medio. El baño fundido se halla en un estado de agitación térmica, lo que permite que las gotas de escoria efectúen un barrido de la masa del mismo, recogiendo las impurezas como óxidos, sulfuros, etc., que se adhieren a las mismas y son arrastradas por ellas hasta que alcanzan la superficie, donde se solidifican por tener una temperatura de fusión mas elevada que el acero. De esta forma se crea sobre el baño fundido una capa de escoria solidificada que lo protege cuando deja de estar cubierto por los gases que rodean al arco y lo sigue protegiendo cuando se solidifica, convertido ya en metal soldado, evitando su contacto con la atmósfera. Una vez que la temperatura haya descendido lo suficiente para que no sean de temer efectos nocivos de absorción de los componentes del aire, la escoria 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 23 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL sólida se desprende de la soldadura, por sí sola o con ayuda de algún medio mecánico sin gran dificultad. La abundancia de escoria facilita una gruesa capa de protección a metal soldado, pero dificulta el manejo del arco en las soldaduras en posición y puede llegar a impedir la salida de gases del interior del baño fundido, produciendo sopladuras superficiales. Función metalúrgica del revestimiento En su función metalúrgica, el revestimiento puedo actuar de diversas maneras, de acuerdo con la naturaleza de sus componentes. Por una parte, los componentes pueden aportar elementos que se incorporan al baño fundido a través de las gotas de revestimiento fundido o escoria. Dichos elementos pueden actuar proporcionando a las soldaduras determinadas cualidades de ductilidad, tenacidad, resiliencia, etc., que mejoren su comportamiento mecánico, a diversos niveles de temperatura. También pueden aportar aquellos elementos que compensan las pérdidas que el metal soldado sufre por evaporación u oxidación producidas por las elevadas temperaturas generadas en el proceso de soldadura. El revestimiento puede incorporar ciertas cantidades de polvo de hierro y de óxido de hierro, que se alean con el metal fundido, aumentando el rendimiento o tasa de deposición de metal de los electrodos cuyo diámetro está limitado por la tecnología de fabricación. Otros componentes del revestimiento actúan como elementos desoxidantes y desulfurantes para eliminar los riesgos de formación do grietas en caliente y de porosidad en el interior, mediante la reacción de dichos elementos con el oxígeno y el azufre presentes en el baño tundido. Finalmente, la escoria solidificada sobre el cordón proviene el enfriamiento excesivamente rápido manteniéndolo en estado de fusión durante el tiempo necesario para que salgan a la superficie del mismo los gases generados y las impurezas segregadas en el interior. Tipos de revestimiento 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 24 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Prácticamente en todos los electrodos se utiliza un acero de la misma composición para la fabricación del alma, por lo cual, lo que caracteriza las distintas clases de electrodos, son los revestimientos. De acuerdo con los compuestos que forman parte de los revestimientos y la proporción en que están presentes, los electrodos se comportan de distinta forma, de tal manera que, según la aplicación que se quiera hacer de ellos y, en función de las características de la unión, espesores, tipo de preparación posición de la soldadura, geometría de la unión, composición del metal, etc., puede elegirse el tipo de electrodos y los parámetros adecuados para soldadura. En general, podemos decir que los electrodos se seleccionan por su calidad, economía y facilidad de manejo. Aunque se están produciendo continuas innovaciones en la fabricación de electrodos, se suelen clasificar por la naturaleza de las reacciones químicas de las escorias obtenidas (naturaleza del revestimiento), en: Electrodos Ácidos. Electrodos Básicos. Electrodos Celulósicos. Electrodos Oxidantes. Electrodos de Rutilo. (También existen mezclas Rutilo-Ácido/Rutilo- Básico/Rutilo-Celulósico). Atendiendo a sus características operatorias o económicas, podemos distinguir además de los mencionados, los siguientes: Electrodos “semiautomáticos”. Electrodos de gran penetración. Electrodos de gran rendimiento. Además de esta clasificación los electrodos pueden clasificarse según su espesor de revestimiento: Electrodos de revestimiento ligero o delgado. D < 1,1 x d; escasa protección del metal fundido Electrodos de revestimiento medio. D ≤ 1,3 x d; estos electrodos obtienen una mayor estabilidad de arco, permiten el soldeo con 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 25 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL corriente alterna y protegen mejor al metal soldado, la escoria recubre al metal ya solidificado reduciendo la velocidad de enfriamiento y la oxidación. Electrodos de revestimiento grueso. D> 1,3 x d; permiten obtener las mejores cualidades del metal soldado. Al aumentar el espesor del revestimiento: - El electrodo admite mayor intensidad. El cráter es más pronunciado. Aumenta el poder de penetración. El cordón es más ancho y plano. Una consideración más a la hora de clasificar los electrodos, es analizando la forma en que se produce el transporte de las gotas a través del arco, cuestión que depende fundamentalmente del tipo de revestimiento. Según lo dicho podemos considerar dos tipos: Electrodos de gota fría - Como aspecto más destacable los electrodos de gota fría por definición son adecuados para el soldeo en cualquier posición. Básico; Celulósico; Rutilo Electrodo de gota caliente - Los electrodos de gota caliente no son adecuados para el soldeo en posiciones difíciles, ni recomendables para penetraciones, pero en cambio poseen una elevada velocidad de velocidad de fusión. Ácido; Oxidante. El más universal? por sus características operatorias y de acabado es el Rutilo por tanto, se suele hablar de los demás tipos comparándolos con él. ELETRODOS ÁCIDOS Composición del Revestimiento: Óxidos de hierro y manganeso Características generales: Es el típico representante de ‘‘gota caliente’’. Sus cualidades mecánicas son normalmente, superiores a las del Rutilo, pero, en cambio, es mucho menos versátil. Características de la escoria: Bastante fluida, de aspecto poroso y abundante. Ventajas: Velocidad de fusión bastante elevada. Altas intensidades 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 26 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Limitaciones: Solo se puede utilizar con metales base con buena soldabilidad, con contenidos muy bajos de azufre, fósforo y carbono, de lo contrario pueden presentarse fisuraciones en caliente ya que los componentes del revestimiento no son capaces de extraer el azufre y el fósforo como si ocurre con los electrodos básicos. Aunque su penetración es elevada no son los más recomendables para este tipo de operación. No indicados para posiciones difíciles. Posiciones: Especialmente indicados para posición horizontal. En vertical ascendente se pueden emplear con bastante éxito, debido a la escasa escoria , aunque, en esta posición, el remate conseguido no es comparable con el del Rutilo. Tipo de corriente: C.C y C.A Aplicaciones: Aunque en la actualidad su uso es escaso, su campo de trabajo está en las chapas fuertes en horizontal, especialmente donde interese una alta resistencia a la fisuración. ELETRODOS BÁSICOS Composición del Revestimiento: Carbonato cálcico y otros carbonatos básicos. Características generales: Es un típico electrodo de “Gota fría” y, por tanto, suelda en todas posiciones y en todo tipo de trabajo. Es el electrodo ordinario que mejores características mecánicas proporciona a la unión; tiene, en especial, una resiliencia alta. El precio de estos electrodos es algo más elevado que el de los demás, pero consigue, en cambio, valores económicos de depósito bastante altos. 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 figuración en caliente. Son de bajo contenido en hidrógeno (el metal depositado tendrá bajo contenido en hidrógeno) lo que reduce la figuración en frío. Limitaciones: Su manejo es algo dificultoso, debiendo emplearse con arco muy corto y con intensidades relativamente bajas. Son muy higroscópicos (absorben humedad con facilidad), por lo que requieren ciertas precauciones en su conservación y manejo. Paquetes cerrados herméticamente y conservados en recintos adecuados para mantenerlos perfectamente secos, secar en estufas adecuadas previamente a su empleo. Posiciones: Todas posiciones Tipo de corriente: C.C (polaridad inversa) y algún tipo de electrodo básico C.A Aplicaciones: En general se utiliza siempre que las uniones son de responsabilidad: altos hornos, tubería de alta presión, costuras claves de una estructura, centrales nucleares’, etc. También se utilizan siempre que se trabaje en espesores muy fuertes, cualquiera que sea su función, así corro en aceros que puedan presentar algún problema de soldabilidad, debido a sus componentes. ELETRODOS CELULÓSICOS Composición del Revestimiento: Sustancias orgánicas que generan gran cantidad de gases por el calor. Características generales: Alta eficiencia de aporte por la calidad de sus componentes. Arco estable y penetrante con una fácil remoción de escoria. Propiedades mecánicas adecuadas aún a temperaturas bajo cero. Características de la escoria: la escoria que producen es escasa y se separa con gran facilidad. Ventajas: La gran cantidad de gases forman una gran envoltura gaseosa en torno al arco e imprimen a las gotas metálicas una gran energía cinética, por lo cual se consiguen grandes 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 27 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL penetraciones en el metal de base, con un régimen de fusión muy elevado. Limitaciones: Muchas proyecciones. Superficie de la soldadura muy irregular. Las intensidades con que se trabaja pueden ser muy elevadas, aunque limitadas por el calentamiento del electrodo al paso de la corriente eléctrica que puede decomponer el revestimiento antes de llegar al baño. Posiciones: Todas posiciones. Tipo de corriente: C.C (polaridad inversa). Para su utilización con corriente alterna se necesita emplear generadores con elevada tensión de vacío. Aplicaciones: Se usan principalmente para el soldeo de tuberías, por la buena penetración que consiguen y por la rapidez del trabajo, debida a la elevada velocidad de fusión. ELETRODOS OXIDANTES Composición del Revestimiento: Contienen principalmente óxido de hierro, con o sin óxidos de manganeso. Características generales: El electrodo oxidante es el más barato y, en consecuencia el de peores características mecánicas ofrece. Características de la escoria: no excesivamente densa pero con dificultades para su eliminación. Ventajas: Su inferior coste con respecto a otros electrodos. Limitaciones: Tiene escaso revestimiento, emite muchas proyecciones, no suelda en posiciones difíciles, desprende muy mal la escoria, deja las soldaduras con muy mal aspecto y las cualidades mecánicas del metal depositado son bajas. Posiciones: principalmente en posición horizontal Tipo de corriente: C.C (polaridad directa) y C.A. Aplicaciones: este electrodo se utiliza solo en casos de poca responsabilidad, como el soldeo de ferralla, la carpintería metálica basta, recargues, punteos, etc. Hoy en día prácticamente se ha erradicado su uso, debido a que son mucho mayores sus inconvenientes que la pequeña diferencia en precio. ELETRODOS DE RUTILO Composición del Revestimiento: Rutilo (óxidos de titanio) Características generales: Electrodo de gota fría, es el más universal por sus características operatorias (fácil manejo) y de acabado (buen aspecto y características mecánicas aceptables). 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. Limitaciones: Si se requieren elevadas características mecánicas no es el electrodo indicado. Posiciones: Todas posiciones Tipo de corriente: C.C y C.A Aplicaciones: Es el electrodo más comúnmente empleado. ELETRODOS DE GRAN RENDIMIENTO Composición del Revestimiento: Además de las sustancias químicas propias del tipo de 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 28 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL eléctrodo (rutilo, ácido, básico), se les introduce en el revestimiento polvo de hierro. Características generales: El electrodo de Gran Rendimiento es aquel que deposita más del 120% del peso de su varilla, incluso pueden llegar a obtener hasta un 23O%, aunque se consideran ideales rendimientos de 150 a 165%. Características de la escoria: Depende del tipo de electrodo. Ventajas: Arco más estable. Se requiere menor destreza para utilizarlos correctamente ya que se suelen emplear utilizando la técnica de soldeo “semiautomática”. Aumenta la cantidad de metal depositado para un determinado diámetro de alma. Limitaciones: Solo se pueden emplear para el soldeo en posición horizontal. Posiciones: Posición horizontal Tipo de corriente: Depende del tipo de electrodo. Aplicaciones: Su principal campo de aplicación está en las uniones de chapa fuerte en posición horizontal. En general, y dentro de sus limitaciones, este electrodo debe utilizarse siempre que las circunstancias nos lo permitan, ya que consigue aumentar la productividad. Rendimiento Gravimétrico 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 ciento. Peso del metal aportado (gr) RENDIMIENTO =________________________________ x 100 = % Peso metal varilla (gr) Fabricación, conservación y manipulación de los electrodos Para la fabricación de los electrodos se empieza elaborando separadamente el alma y el revestimiento. Ambos procesos convergen en la prensa de extrusión, a partir de la cuál comienza la fabricación del electrodo propiamente dicho. Para la fabricación del alma, se parte de un rollo de alambrón de un diámetro superior al del alma de mayor grosor que se fabrica. Este alambre se hace pasar por sucesivas hileras, que van adelgazando su diámetro, hasta reducirlo al de la varilla que constituye el alma que se quiere fabricar. Con objeto de evitar el paso a través de todas las hileras y reducir los stocks del almacén de entrada, se seleccionan alambrones de dos diámetros, el más grueso para los electrodos de diámetro máximo y medio, y el más delgado para los de diámetro medio y mínimo. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 29 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Tras el paso por el tren de hileras se comprueba electrónicamente el calibre del alambre de la varilla y se pasa a una enderezadora y cortadora automática, pasando a través de una tobera a la prensa de extrusión. Por su parte, para la fabricación del revestimiento, se preparan los ingredientes; pulverizados, con una granulometría y dosificación cuidadosamente controlada, pasando a una mezcladora y amasadora en donde se les añade el agua que los aglomerantes necesitan para formar la pasta, con la que se llenan los recipientes que se introducen en la prensa de extrusión. Por la tobera de salida de la prensa de extrusión sale la varilla rodeada de la pasta del revestimiento fuertemente comprimida contra ella y, después de pasar por los controles de centrado y de espesor, pasa al horno de secado. Una vez seco, el electrodo pasa por un proceso automático en el cual se elimina el revestimiento de un extremo, dejando desnudo el final del alma y mecanizando el extremo contrario con una ligera conicidad para facilitar la operación de cebado. Los electrodos son empaquetados, etiquetados y embalados automáticamente para su expedición. Los electrodos susceptibles de captar la humedad del ambiente pasan por una fase especial de nuevo secado, envasado hermético y empaquetado, y, finalmente, almacenado en recintos especialmente acondicionados para su conservación. Uno de los controles más importantes a realizar durante la fabricación de los electrodos, es el que asegura un espesor uniforme de revestimiento, si este espesor no es uniforme y el revestimiento no es concéntrico, el arco no adquiere la dirección correcta, la protección disminuye, y tenemos falta de penetración. Así mismo el electrodo no se funde uniformemente dejando una especie de proyección en el lado donde el recubrimiento es más grueso, y que comúnmente se conoce como "uña" Manipulación y tratamiento de los electrodos Hemos visto cómo la fabricación del revestimiento es similar a la de cualquier producto cerámico y como tal ha de ser considerado. Su falta de ductilidad no permite que los electrodos sean doblados o golpeados sin agrietarse desprenderse el alma. Un electrodo agrietado produce soldaduras defectuosas, ya que, por una parte, los gases que se producen por efecto del arco escapan a través de la grieta, desviándose del eje del arco y, por otra, se pueden desprender trozos del revestimiento que penetren en el baño fundido. Los componentes generadores de gases de dichos trozos dentro del baño 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 30 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL fundido y por la temperatura de éste, producen gases en una cantidad superior a la que es posible eliminar del baño, quedando en el metal soldado en forma de porosidad abundante. Por otra parte, los elementos del revestimiento destinados a producir escoria, aunque lleguen a fundirse, no alcanzan la temperatura que llegarían a tener por el calor del arco, por lo que solidifican antes de tiempo, dificultando su movimiento en el interior del baño, e impidiendo su salida del mismo y quedando en el metal soldado en forma dé inclusiones de escoria. Este fenómeno se agudiza si algún trozo de revestimiento caído, en el baño no llega a fundirse del todo, ya que las aristas vivas de las partículas sólidas son un freno para el desplazamiento en el interior, de la masa fundida, aparte de constituir de retención de la escoria fluida en su función de barrido. Si se puede, dar a un electrodo no demasiado grueso una ligera curvatura a fin de acceder a la soldadura in situ en tuberías próximas a paredes techos o suelos, en lugares a donde no se podría llegar con los equipos de otros procesos de soldeo. Otro aspecto a considerar es la porosidad de algunos tipos de revestimiento, que los hace susceptibles de impregnarse de polvo, de aceites, de suciedades y de humedad. Los electrodos así impregnados, en el momento de soldar, producen gases e impurezas en cantidades incontroladas y de forma irregular, provocando anomalías en la superficie del cordón y porosidades e inclusiones no metálicas en el interior del mismo. Para evitar los defectos a que pueden dar lugar los electrodos en mal estado, es recomendable seguir unas normas para el cuidado y manipulación de los electrodos, que podemos resumir así: Transportar los electrodos en recipientes cerrados, suficientemente resistentes para evitar que las herramientas o piezas que se transporten con ellos caigan o se depositen sobre los mismos, deteriorándolos. No transportar un número de unidades mayor que el que prudentemente se considere va a ser necesario consumir en una tarea (o en una jornada, en las tareas de larga duración). Manipular los electrodos con guantes limpios y secos. No exponer los electrodos a ambientes excesivamente húmedos ni depositarlos sobre superficies manchadas de grasa, polvo, pintura o suciedad. Almacenamiento y secado de los electrodos Los revestimientos de los electrodos son higroscópicos (absorben y retienen la humedad con gran facilidad). Si se utiliza un electrodo húmedo se pueden provocar poros, 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 31 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL además de grietas en frío. Para disminuir los problemas de la humedad, los electrodos revestidos deben ser embalados y almacenados en las condiciones adecuadas. Los electrodos deben almacenarse en locales limpios y dotados de una regulación dé temperatura y humedad adecuadas. Los electrodos básicos son de alto contenido en hidrógeno, que por unas causas u otras hayan permanecido expuestos a la humedad ambiente durante algún tiempo, deben ser sometidos a un proceso de secado en estufa. Para seleccionar la temperatura y tiempo de secado se deberán seguir las recomendaciones del fabricante del electrodo, dado que los límites de temperatura y tiempo pueden variar de un fabricante a otro incluso para los electrodos de la misma clasificación. Un calentamiento excesivo puede dañar el revestimiento de electrodo. Cuando se emplean este tipo de electrodos se debe disponer de pequeñas estufas, en lugares cercanos al lugar de trabajo, donde se mantengan los electrodos a temperaturas uniformes de 65º a 150º C (temperatura de mantenimiento) de la que se vayan sacando en número reducido para su utilización más inmediata. Clasificación de los electrodos Se han establecido normas para identificar los electrodos por sus características principales, que permiten su comparación y selección, mediante un código. Nos centraremos en la AWS A5.1 (norma americana) y EN 499 (norma europea), que establecen los símbolos y códigos numéricos que definen las características de los electrodos. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 32 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 33 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 34 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL Clasificación UNE- EN 499 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 35 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL E 42 3 B 4 2 P PR RE EP PA AR RA AC CIIÓ ÓN ND DE EP PIIE EZZA AS S La preparación de las piezas antes del soldeo, es una tarea de gran importancia. Para conseguir una soldadura sana, se deberá elegir la preparación adecuada, e función del espesor y la posición de soldeo. Para soldaduras en cornisa; el ángulo de ambos biseles deberá ser diferente. La parte baja será menor para reducir el descuelgue del metal. En bajo techo; se reducirá el ángulo del chaflán e incluso se elimina el talón. 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 36 de 37 SOLDADURA EN ATMÓSFERA NATURAL 1º de Grado Medio Soldadura y Calderería 37 de 37