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Soldadura por arco eléctrico

Soldadura por arco eléctrico
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Soldador 1.jpg
Proceso de soldadura por fusión en el cual la unificación de los metales se obtiene mediante el calor de un arco eléctrico entre un electrodo y pieza a soldar.

Soldadura por Arco Eléctrico. Es un proceso de soldadura por fusión en el cual la unificación de los metales se obtiene mediante el calor de un arco eléctrico entre un electrodo y pieza a soldar. El arco eléctrico es una descarga de corriente eléctrica a través de una separación en un circuito y se sostiene por la presencia de una columna de gas ionizado (llamado plasma), a través de la cual fluye la corriente.

Conceptos

  • Unión soldada: Unión permanente de dos o más partes, obtenida mediante la soldadura en una zona determinada.
  • Junta: Forma geométrica de la unión.
  • Costura: Metal solidificado en la junta terminada. La costura está formada por uno o más cordones.
  • Cordón: Metal que se solidifica en una pasada.

Formación del arco eléctrico

El arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo a la pieza, después del contacto se separa rápidamente de la pieza a una distancia corta. El arco eléctrico produce temperaturas hasta 5500 °C o más que son suficientes para fundir cualquier metal. Se forma un pozo de metal fundido que consiste en metal base y el metal de aporte (cuando se usa), 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. Conforme el electrodo se mueve a lo largo de la unión, el pozo de metal fundido se solidifica de inmediato.

Longitud del Arco

La longitud del arco depende del tipo de electrodo que se usa y el tipo de soldadura por hacer. Por lo tanto, para electrodos con diámetro pequeño se requiere de un arco más corto que levante electrodos más grandes. Generalmente, la longitud del arco deberá ser aproximadamente igual al diámetro del electrodo. Si el arco está demasiado largo, el metal se derrite del electrodo en grandes glóbulos que oscilan de un lado al otro a medida que el arco oscila. Esto produce un depósito ancho, salpicado, e irregular sin suficiente fusión entre el metal original y el metal depositado. Un arco largo permite la atmósfera a fluir en el flujo del arco, permitiendo la formación de nitruros y óxidos. Además, cuando el arco esté demasiado largo, el calor del flujo de arco disipa demasiado rápidamente, causando salpicadura considerable. Un arco largo puede reconocerse, por un silbido continuo muy parecido a un escape de vapor.

Un arco que está demasiado corto no genera suficiente calor para correctamente derretir el metal por soldar. Además, el electrodo se pegará frecuentemente y producirá depósitos desiguales con ondas irregulares. Un arco más corto normalmente es mejor para soldadura vertical y de sobrecabeza porque se puede lograr mejor control de la mezcla de metales fundidos. El uso de un arco corto también evita entrada a la soldadura de impurezas de la atmósfera. Cuando el electrodo, la corriente, y la polaridad sean correctos, un buen arco corto producirá un sonido agudo de crepitación.

Tipos de soldadura por arco eléctrico

Según el tipo de arco

  • De acción directa.
  • De acción indirecta.

Según el tipo de electrodo

  • Con electrodo fusible.
  • Con electrodo infusible.

Según el grado de mecanización

  • Manual.
  • Semiautomática.
  • Automática.

Según el tipo y polaridad de la corriente

Según el tipo de protección

  • Sin protección.
  • Con protección de escoria o de fundente fundido.
  • Con protección de atmósfera gaseosa.
  • Con protección combinada de atmósfera gaseosa y fundente.

Tipos máquinas para soldadura por arco eléctrico

Generadores CD

La fuente de corriente directa consiste de un generador impulsado por un motor eléctrico o de gasolina. Una de las características de un generador de corriente directa de soldar es la de que la soldadura puede hacerse con polaridad directa o inversa. La polaridad indica la dirección de flujo de corriente en un circuito. En polaridad directa, el electrodo es negativo y el metal por soldar es positivo, y los electrones fluyen del electrodo al metal por soldar.

Transformador

La máquina soldadora tipo transformador produce corriente alterna. La potencia es tomada directamente de una línea de fuerza eléctrica y transformada en un voltaje requerido para soldar. El transformador CA mas sencillo tiene una bobina primaria y una bobina secundaria con un ajuste para regular la salida de corriente. La bobina primaria recibe la corriente alterna de la fuente eléctrica y crea un campo magnético, lo que cambia constantemente en dirección y potencia. La bobina secundaria no tiene ninguna conexión eléctrica a la fuente de fuerza pero está afectada por las líneas de fuerza cambiándose en el campo magnético; por la inducción ésta entrega una corriente transformada a un valor más alto al arco de soldar.

Rectificadores

Los rectificadores son transformadores que contienen un dispositivo eléctrico que cambia la corriente alterna en corriente directa. Los rectificadores para la soldadura por arco generalmente son del tipo de corriente constante donde la corriente para soldar queda razonablemente constante para pequeñas variaciones en la longitud del arco.

Tipos de uniones

Según el tipo de junta

  • A tope.
  • A solape.
  • En T.
  • En ángulo.
  • Por los bordes.
  • De tapón.

Fuente

  • Tecnología de Soldadura. Autor: José Burgos Sola.