Soldadura

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SOLDADURA CON ARCO ELECTRICO

La soldadura con arco eléctrico SAC, en ingles AW, es un proceso de soldadura por fusión en la cual la unificación de los metales se obtiene mediante el calor de un arco eléctrico entre un electrodo y la pieza de trabajo, un proceso de AW general se muestra en la figura 1, un arco eléctrico es una descarga de corriente eléctrica a través de una separación en uncircuito, se sostiene por la presencia de una columna de gas térmicamente ionizada, denominada plasma, a través de la cual fluye la corriente, en un proceso de AW, el arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo, después del contacto el electrodo se separa rápidamente de la pieza a una distancia corta, la energía eléctrica del arco eléctrico así formado produce temperaturas de 10 000°F (5500°C), o mayores, que son lo suficientemente calientes para fundir cualquier metal.
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Figura 1

Se forma un pozo de metal fundido que consiste en metales base y metales de aporte, cerca de la punta del electrodo, en la mayoría de los procesos de soldadura con arco eléctrico, se agrega un metal de aporte durante la operación para aumentar el volumen y fortalecer la unión soldada, conforma elelectrodo se mueve a lo largo de la unión, el pozo de metal fundido se solidifica de inmediato.

Un aspecto problemático de la soldadura manual con arco eléctrico es que la calidad de la unión fundida depende de la habilidad del soldador, para la soldadura manual el tiempo de arco eléctrico es por lo general de un 20%, la duración del arco eléctrico aumenta alrededor del 50% para la soldaduracon maquina automática y robótica.

ELECTRODOS

Los electrodos que se utilizan en los procesos de AW se clasifican como consumibles y no consumibles, los electrodos consumibles involucran el metal de aporte de la soldadura con arco eléctrico, están disponibles en dos formas principales:

Varillas, también llamadas bastones.
Alambres.

Las varillas para soldar tienen una longitud de 9 a18 pulg (de 225 a 450 mm), y un diámetro de 0.375 pulg (9.5 mm) o menos, el problema con las varillas de soldadura consumible, es que deben cambiarse en forma periódica, reduciendo el tiempo de arco eléctrico, el alambre para soldar consumible tiene la ventaja de que puede alimentarse en forma continua desde bobinas que contienen cable en grandes cantidades, con esto se evitan las interrupcionesfrecuentes que ocurren cuando se utilizan las varillas para soldadura, tanto en forma de varilla como de alambre, el arco eléctrico consume el electrodo durante el proceso de soldadura y este se añade a la unión fundida como metal de relleno.

Los electrodos no consumibles están hechos de tungsteno o algunas veces de carbono, los cuales resisten la fusión mediante el arco eléctrico, a pesar desu nombre, un electrodo no consumible se desgasta gradualmente durante el proceso de soldadura, la vaporización es el mecanismo principal, y ocurre en forma similar al desgaste gradual de una herramienta de corte en una operación de mecanizado, para los procesos de AW que utilizan electrodos no consumibles, cualquier metal de relleno usado en la operación debe proporcionarse mediante un alambreseparado que se alimenta dentro del pozo de soldadura.

PROTECCION DEL ARCO ELECTRICO

En la soldadura con arco eléctrico, las altas temperaturas provocan que los metales que se unen reaccionen intensamente al oxigeno, nitrógeno e hidrogeno del aire, las propiedades mecánicas de la unión soldada pueden degradarse seriamente por estas reacciones, para proteger la operación de soldadura de esteresultado no deseado, casi todos los procesos de soldadura con arco eléctrico proporcionan algún medio para proteger el arco del aire en el ambiente, esto se logra cubriendo la punta del electrodo, el arco eléctrico y el pozo de soldadura fundida con un manto de gas o fúndente o ambos, lo que inhibe la exposición del metal soldado al aire.

Los gases de protección comunes incluyen el argón y...
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