Calderería industrial

Calderería industrial.

Concepto básico.

   La calderería es una especialidad profesional de la fabricación que tiene como función principal la construcción de depósitos aptos para el almacenaje y transporte de sólidos en forma de granos o áridos, líquidos y gas; así como todo tipo de construcción naval y estructuras metálicas. Muchos de estos depósitos reciben el nombre de silos y cisternas. El material más común que se trabaja en calderería es el acero laminado y vigas en diferentes aleaciones, formas y espesores.

  Ejemplos significativos de construcción en calderería: 

   -La Torre Eiffel.

   -El puente colgante de Vizcaya.

   -la estructura que sustenta el Museo Guggenheim Bilbao.

En un taller o una industria de calderería es común encontrar la siguiente maquinaria:

   -Cizallas para cortar la chapa.

   -Prensas de estampar y troquelar chapa.

   -Máquinas de rodillos para doblar y conformar la chapa.

   -Remachadoras (en desuso, reemplazadas por la soldadura).

   -Máquinas de soldar. De corriente continua y alterna, manuales y automáticas.

   -Sopletes de corte (acetileno ó propano y oxigeno).

   Cuando se trata de construcción de depósitos que van a trabajar a altas presiones la calidad del metal que lo compone y las soldaduras que lleve durante su construcción se someten a diversas pruebas, las más habituales; soldaduras y materiales revisados mediante ultrasonidos y rayos X.

  La calificación profesional de los técnicos en calderería tiene que ser elevada para asegurar la calidad necesaria a este tipo de productos y los soldadores se requiere que estén homologados por diferentes organismos de control de calidad.

  Existe una variante de la calderería denominada calderería plástica cuyo concepto general es similar diferenciándose principalmente en que como materia prima se emplean termoplásticos en lugar de metales.

   Dentro de la rama del metal, es la más completa, ya que abarca todos los tipos de soldadura, el corte de metales, conformado, plegado, estampado, punzonado, etc,...

    En calderería es muy importante saber interpretar los planos de lo que se vaya a construir, desde una tubería a una refinería de petroleo, por ejemplo. hay tener amplios conocimientos de soldadura y manipulado de metales, saber hacer desarrollos de piezas como codos, tolvas, depósitos,.. aunque actualmente los programas informáticos hacen que el desarrollo manual esté cada vez más en desuso, es importante que la persona que quiera aprender a hacer cualquier fabricación, sepa como dibujar en perspectiva las vistas necesarias del objeto, alzado, planta y perfil, así como llegar a desarrollar si fuese necesario la perspectiva isométrica para tener una imagen previa de esa construcción.

   Pero primero vamos a empezar por explicar la soldadura en su totalidad, por que actualmente es la base de la fabricación de cualquier construcción metálica.

1. Reglas de seguridad para la soldadura con arco.

-Use siempre la careta con el filtro del grado correcto en los vidrios (Vidrios homologados), se llaman cristales Inactínicos. Según la oscuridad del cristal se usa para diferentes tipos de soldadura.

  -Los cristales protegen de los tres tipos de rayos, luminosos, infrarrojos y ultravioletas.
  -Compruebe que no estén rotos los vidrios antes de empezar a soldar.
  -Use ropa resistente al fuego todo el tiempo.
  -Asegúrese que los demás estén protegidos de los rayos de luz antes de soldar.
  -Mantenga sus mangas desdobladas y abotónese hasta el cuello.
  -Ponga el interruptor de la maquina en desconectado al acabar o si se ausenta un tiempo prolongado.
  -No deje electrodos en el porta electrodo.
  -Compruebe que todas las conexiones estén apretadas antes de comenzar a soldar.
  -Nunca trabaje en un área húmeda o mojada.
  -Use lentes de seguridad cuando quite la escoria de la soldadura.
 -Asegúrese que la pieza que va a soldar o el banco sobre el que va a trabajar estén conectados a tierra correctamente.
  -Comunique inmediatamente si han caído esquirlas en sus ojos.

Soldadura 

2. Soldadura al arco.

-Clases de corriente.
  -Corriente continua (c.c).
  -Corriente alterna (c.a).
  -Corriente continua: Es la que se desplaza siempre en un mismo sentido, se dirige siempre del negativo al positivo.
  -Corriente alterna: Cambia constantemente de sentido, de un polo a otro. La corriente de la red siempre viene en alterna.

  -Resistencia de un conductor.
    Es la dificultad que éste opone al paso de la corriente eléctrica y se mide en ohmios Ω.

  -Diferencia de potencial.
    Es la diferencia del nivel eléctrico entre dos puntos y se mide en voltios V.

  -Intensidad de corriente.
    Es la cantidad de electricidad que pasa por un conductor en un segundo, se mide en amperios A.

  -Circuito eléctrico.
   Está formado por dos cuerpos en los que existe una diferencia de potencial y unidos por conductores intercalando un interruptor.

  -Arco eléctrico.
  Salto de corriente entre dos conductores a través de un gas con gran desprendimiento de luz y calor.

  -Temperatura del arco eléctrico.
  Es aproximadamente de dos mil a cuatro mil grados centígrados.

  -Equipos de soldadura.
   Se componen de una unidad de potencia, dos cables conductores, una pinza porta electrodo y una pinza de masa.
   Los hay de tres tipos:
  -Transformador de soldadura.
  Transforma la alta tensión de la red en baja y la baja intensidad en alta para la soldadura. En los transformadores la regulación puede ser mediante volante, clavijas o regulación digital.
Este tipo de maquinas suelda con corriente alterna y son fáciles de distinguir porque no tienen en la salida de los conectores de los cables ni positivo ni negativo.
  -Rectificadores de corriente.
    Esta máquina transforma la corriente alterna en continua mediante un puente rectificador, se distingue de las anteriores por que si tienen positivo y negativo.
  -Alternador o generador.
   Este tipo de maquina se componen de un motor de corriente y una dinamo y sueldan con corriente continua.

  -Polaridades en soldadura.

  En corriente continua. 

 -En polaridad directa el calor se reparte 30% al electrodo y 70% a la pieza, se usa para soldar espesores gruesos y pasadas de raíz o penetración.

  -En polaridad inversa el calor se reparte 70% al electrodo y 30% a la pieza, se usa para soldar espesores finos y pasadas  de relleno.

  -Electrodos recubiertos.

  -Las partes de un electrodo son dos, núcleo o alma y recubrimiento.

  -La numeración impresa se compone de tres letras que designan la normativa de fabricación como por ejemplo (AWS, American Welding Society), una letra mayúscula (E) que indica que es un electrodo recubierto y cuatro dígitos, el grupo de los dos primeros indica la rotura de la soldadura por tracción, se mide en libras x pulgada², el tercer número indica la posición del electrodo al soldar, un 1 indica todas las posiciones, un 2 indica juntas en ángulo interior, horizontal o plano, y un 3 indica posición plana únicamente. Los dos últimos números en conjunto, nos indican el tipo de corriente a usar y la clase de revestimiento. Y son las siguientes.

  -10 (c.c) a (+): Celulósico con silicato sódico.

  -11 (c.a) ó (c.c) a (+): Celulósico con silicato potásico.

  -12 (c.a) ó (c.c) a (-): Rutilo con silicato sódico.

  -13 (c.a) ó (c.c) a (+ ó -): Rutilo con silicato potásico.

  -15 (c.c) a (+): Básico con silicato sódico.

  -16 (c.a) ó (c.c) a (+): Básico con silicato potásico.

  -18 (c.a) ó (c.c) a (+): Básico con silicato potásico con polvo de hierro.

  -20 (c.a) ó (c.c) a (-): Ácido.

  -24 (c.a) ó (c.c) a (+ ó -): Rutilo con polvo de hierro (Gran rendimiento).

  -27 (c.a) ó (c.c) a (-): Ácido conteniendo polvo de hierro (Gran rendimiento).

  -28 (c.a) ó (c.c) a (+): Básico con silicato potásico y polvo de hierro (Gran rendimiento).

-Misiones del revestimiento.

  -Desoxidar la zona de unión.

  -Dirigir el metal de aportación.

  -Ionizar el aire (hacerlo conductor).

  -Mejorar la aleación de los metales.

  -Proteger el metal en su desplazamiento.

  -Proteger el cordón del aire, retardando su enfriamiento.

-Conservación de los electrodos.

  Deben preservarse de la humedad y de cualquier golpe o rozamiento para evitar que se deteriore el revestimiento. Los electrodos tienen longitudes normalizadas que son:

  -150mm, 200mm, 250mm, 300mm, 350mm y 450mm.

  Los diámetros de los electrodos también están normalizados. Siendo los más comunes: (diámetro del alma)

  -1’6mm, 2mm, 2’5mm, 3’25mm, 4mm, 5mm, 6mm, 6’3mm, 8mm, 10mm y 12’5mm.

Atendiendo al espesor del revestimiento se clasifican en:

  -Delgado: Protegen poco el metal fundido, y las medidas oscilan entre 1’6 y 3’25mm.

  -Medio: Tienen mayor estabilidad del arco y protegen más el metal soldado.

  -Grueso: Permiten obtener las mejores cualidades del metal soldado.

-Revestimiento del acero al carbono.

  Se clasifican en función de su composición.

  -Ácido (A).

  -Básico (B).

  -Celulósico (C).

  -Rutilo (R).

  -Rutilo-ácido (RA).

  -Rutilo-básico (RB).

  -Rutilo-celulósico (RC).

  -Rutilo grueso (RR).

  -Otros (S).

-Electrodos ácidos.

  -Composición del revestimiento: Óxidos de hierro y manganeso.

  -Escoria: Bastante fluida, con aspecto poroso y abundante.

  -Velocidad de fusión: Bastante elevada, penetración buena.

  -Limitaciones: Solo se pueden usar en materiales bases con buena soldabilidad y con contenidos muy bajos en azufre,

Fosforo y carbono.

  -Posición: especialmente indicados para posición plana, pero pueden utilizarse también en otras posiciones.

  -Tipos de corriente: Continua y alterna.

-Electrodo básico.

  -Composición del revestimiento: Carbonato cálcico y otros carbonatos también básicos.

  -Escoria: Densa de color oscuro y brillante.

  -Ventajas: Soldadura muy resistente a la fisuración en caliente, son de bajo contenido en hidrógeno lo que reduce la fisuración en frío.

  -Limitaciones: Son su manejo muy dificultoso, debiéndose emplear con un arco muy corto y con intensidades poco elevadas, la distancia del arco debe de ser la mitad del diámetro del alma.

   Son muy higroscópicos (retienen mucha humedad). Hay que extremar las precauciones cuando vayan a ser utilizados en soldadura de aceros con problemas de temple.

  -Aplicaciones:

    a) Soldaduras de responsabilidad: Su gran tenacidad lo hacen recomendables para soldar grandes espesores y estructuras muy rígidas. Aceros débilmente aleados e incluso aceros que presentan baja soldabilidad. 

    b) Posición: En todas las posiciones menos vertical descendente.

  -Tipos de corriente: Continua y polaridad inversa (electrodo a positivo).

-Electrodo celulósico.

  -Composición del revestimiento: Sustancias orgánicas que generan gran cantidad de gases por el calor.

  -Ventajas: Los gases forman una gran envoltura gaseosa en torno al arco, e imprimen gotas metálicas, por lo que consiguen gran penetración y velocidad de fusión.

  -Limitaciones: Muchas proyecciones, superficie de la soldadura muy regular, en todas las posiciones.

  -Aplicaciones: Se emplea principalmente para soldar tuberías en vertical descendente por la buena penetración que se consigue y por la rapidez del trabajo, debido a su alta velocidad de fusión.

  -Tipos de corriente: Corriente continua y polaridad directa. Para utilizarlos con corriente alterna se necesitan emplear maquinas con tensión de vacío* muy elevada.

*Tensión en vacío: Es la corriente que tiene una maquina encendida sin estar soldado, oscila entre los 50 y 90v.

-Electrodos con polvo de hierro en el recubrimiento.

  Se pueden introducir diferente metales en el revestimiento para compensar la falta de elementos de aleación que se producen mediante la fusión del electrodo, o para aportar elementos de aleación y mejorar las propiedades mecánicas del metal de soldadura.

  Uno de los elementos que se agregan al revestimiento es el polvo de hierro, que permite aumentar la cantidad de metal aportado y mejora el comportamiento del arco.

  -Ventajas: el arco es más estable, se requiere menor destreza para utilizarlo correctamente. A estos electrodos se les denomina electrodos de arrastre por poder utilizar esta técnica.

  Aumenta la cantidad de metal depositado para un determinado diámetro de alma, porque aporta el hierro procedente del revestimiento y de esta forma aumentar la aportación de material.

  -Limitaciones: Solo se pueden usar en posición plana.

-Rutilo.

  -Composición del revestimiento: Oxido de titanio.

  -Escoria: Densa y viscosa.

  -Ventajas: Fácil cebado y manejo del arco. 

  -Tensión del electrodo: Suave.

  -Cordón de soldadura: Muy regular y de buen aspecto.

  -Posiciones: En todas, especialmente adecuado para soldar en posición vertical y bajo techo, gracias a las características de la escoria.

  -Aplicaciones: Es el electrodo más comúnmente utilizado.

  -Tipos de corriente: Continua y alterna.

-Electrodo rutilo-ácido.

  Similares a los electrodos del tipo básico, igual composición.

-Electrodo rutilo-básico.

  Muy similares a los celulósicos.

-Electrodo rutilo grueso.

  Iguales que los de rutilo, pero con revestimiento más grueso.

-Otros.

  Este grupo engloba todos aquellos electrodos que no tienen unas características que permiten encajarlos en alguno de los grupos anteriores.

-Elección del electrodo adecuado.

    Es aquel que suministra una buena estabilidad del arco y una máxima resistencia y fácil eliminación de la escoria. Esto quiere decir que debe utilizarse un electrodo que deposite un material con las mismas características que el metal base. 

   Existen electrodos para el soldeo de distintas clases de materiales. Algunos electrodos se destinan especialmente a la soldadura de aceros aleados de alta resistencia. Otros a la soldadura de aceros al carbono, por eso en todo momento tenemos que saber la composición del metal base.

-Tipos de electrodos para el soldeo de aceros ordinarios.

  -E.6010: Electrodos celulósicos para el soldeo en todas las posiciones. Solo funcionan en corriente continua con polaridad inversa. Se emplea principalmente en el soldeo de aceros ordinarios y débilmente aleados. Solo es recomendable para el soldeo de piezas con una buena preparación. Presenta una gran aplicación en construcción naval, de edificios, puentes, depósitos y tuberías.

   -E.6011: Es similar al anterior, salvo que se puede utilizar en corriente alterna.

   -E.6012: Electrodo de rutilo de gota relativamente fría, se utiliza con corriente continua y alterna. Cuando se emplea en corriente continua debe conectarse con polaridad directa (electrodo a negativo).  Penetración media, arco suave, ligeras proyecciones y escoria densa. Principalmente utilizable en horizontal y cornisa.

   -E.6013: Electrodo de rutilo similar al 6012, aunque presenta ligeras diferencias. La escoria es más fácil de limpiar y el arco se mantiene más fácilmente, sobre todo con electrodos de diámetros pequeños. Permite un trabajo más fácil incluso con grupos de baja tensión en vacío, tienen menor poder de penetración, cordones más planos y lisos. Funciona bien en todas las posiciones.

 -Electrodos con polvo de hierro en el revestimiento. (Gran rendimiento)

  Los tres tipos principales son:

  -E.6027: Se emplea para el depósito de cordones en ángulo de espesores fuertes, para realizar pasadas de relleno en uniones a tope y en las pasadas de acabado. Solo es aplicable en horizontal y en uniones de ángulo. Puede utilizarse continua y alterna con cualquier polaridad.

  -E.7014: Electrodo de rutilo de gran rendimiento, adecuado para soldaduras en las que se requiere una gran velocidad de aportación. Puede utilizarse en todas las posiciones con corriente continua y alterna con ambas polaridades. Se utiliza para el soldeo en vertical descendente.

  -E.7024: Electrodo de rutilo de gran rendimiento. Su gran velocidad de aportación lo hace muy interesante desde el punto de vista económico en las soldaduras a una sola pasada o en grandes rellenos. Aunque solo es aplicable en horizontal, se utiliza por  su gran rapidez y fácil eliminación de la escoria. Funciona con corriente continua y alterna en ambas polaridades.

-Electrodos de bajo contenido en hidrógeno.

  Se destinan al soldeo de aceros con alto contenido en azufre y con alto contenido en carbono. Cuando se sueldan estos aceros, tienden a absorber hidrógeno de la atmósfera del arco, lo que provoca porosidades y pequeñas fisuras bajo el cordón.

  Estos electrodos están diseñados para evitar la absorción de este gas y los defectos motivados por el mismo. 

  Los más utilizados son E.7016, E.7018 y E.7028.

  -E.7016: Electrodo básico para el soldeo en todas las posiciones, con corriente continua ó alterna y polaridad inversa. Recomendable para el soldeo de aceros sensibles al temple, cuando no se pueden precalentar o cuando el tratamiento de atenuación de tensiones (revenido) no puede realizarse.

  -E.7018: Electrodo básico que además contiene polvo de hierro, tiene una gran velocidad de aportación y deposita un material capaz de superar los más severos controles radiográficos. 

  Admite la soldadura en todas las posiciones y puede utilizarse con corriente continua ó alterna y polaridad inversa. La gran fluidez del baño permite el fácil escape de los gases del mismo, incluso cuando se trabaja con bajas intensidades.

  -E.7028: Electrodo similar al anterior, pero con grandes cantidades de polvo de hierro, por lo que no es recomendable para el soldeo en horizontal.

 -Diámetro del electrodo.

   En general se deberá seleccionar el de mayor diámetro posible que asegure los requisitos de aporte térmico y que permita su fácil utilización, en función de la posición, el espesor del material y el tipo de unión.

  Los electrodos de mayor diámetro se seleccionan para el soldeo de materiales de gran espesor y para el soldeo en posición plana.

  Para el soldeo en posición cornisa, vertical y bajo techo convendrá utilizar de menor diámetro (2, 2’5, 3’25 y 4mm) en punteado, uniones de piezas de poco espesor, primera pasada y cuando se requiera que el aporte térmico sea bajo.

  Los electrodos de mayor diámetro para uniones de piezas de espesores medios y gruesos, soldaduras en posición plana y recargues.

  Los electrodos de mayor diámetro para uniones de piezas de espesores medios y gruesos, soldaduras en posición plana y recargas.
-Intensidad de soldeo.
  En función de su diámetro, posee un rango de intensidad en el que pueda utilizarse, en ningún caso se deben utilizar por encima de ese rango ya que se producirían mordeduras y proyecciones.
  La intensidad a utilizar depende de la posición de soldeo y el tipo de unión.
  Como regla general se deberá de ajustar la intensidad a un nivel en que la calidad del baño sea visible y no incida mucho en la pieza.
  Hay dos fórmulas para sacarle la intensidad máxima a un electrodo.
  Ø-1x50
  Øx35A   (es la más precisa)

 Los valores usuales se presentan en la tabla siguiente.

-Longitud del arco.

  Depende del tipo de electrodo su diámetro, la posición de soldeo y la intensidad. En general debe ser igual al diámetro del electrodo, excepto cuando se emplee el electrodo del tipo básico, que deberá ser igual a la mitad de su diámetro.

-Técnicas operativas.

  -Punteado: La primera operación que tenemos que hacer al unir unas piezas es el punteado. Las normas nos dicen que la distancia entre puntos debe de ser de 20 a 30 veces el espesor de las piezas a unir. 

 El punteado se realizará con un poco más de intensidad con la que se vaya a soldar las piezas.

 El punteado que vaya a ser incorporado a la soldadura se realizará con el mismo tipo de electrodo que se vaya a utilizar en el soldeo. Una vez realizado el punteado hay que eliminar la capa de escoria, y debe inspeccionarse cuidadosamente cada punto buscando posibles grietas o cráteres.

 El punteado que no vaya a ser incorporado a la soldadura, será eliminado en su totalidad.

 El punto de soldadura debe tener siempre una forma cóncava, nunca convexa, en caso de que se produjese abombamiento se repasará el punto hasta dejarlo con forma cóncava, de lo contrario podrían formarse grietas.

-Inspección antes de soldar.

  Antes de comenzar a soldar, se debe hacer una inspección ocular comprobando que.

  -Las uniones estén limpias de óxidos, grasas, aceites, agua y proyecciones.

  -Que las chapas estén bien alineadas y niveladas.

  -Los puntos previos deben estar realizados sin poros, grietas o abultamientos.

 -Establecimiento o cebado del arco.

  Se puede realizar de dos formas:

   -Raspando como una cerilla                         

   -Tocando y levantando ligeramente el electrodo.

 -Observación del baño de fusión.

  Es muy importante distinguir entre baño de fusión y la escoria. Hay que procurar que la escoria no se adelante al baño de fusión y que este bañe por igual a ambos lados de la unión.

  Un defecto muy corriente, es cuando no se controla bien la escoria, en su inclusión en el cordón una vez solidificado este. Para contener la escoria se podrá hacer un movimiento de vaivén del electrodo.

-Ejecución del soldeo.

  Durante el soldeo, el soldador deberá mantener la longitud del arco lo más constante posible moviendo uniformemente el electrodo hacia la pieza según este se va fundiendo. Al mismo tiempo, el electrodo se mueve también uniformemente a lo largo de la unión.

  La elección entre cordones rectos o con balanceo dependerá de las exigencias del procedimiento y del tipo de cordón. En general las primeras pasadas se hacen con cordones rectos, menos cuando la separación en la raíz es muy grande ó cuando se realicen cordones de terminación o acabado.

 En las posiciones cornisa y bajo techo ó a tope, cuando la unión tiene excesiva separación en la raíz, las primeras pasadas deben depositarse dando, además del movimiento oscilatorio un pequeño vaivén de avance y retroceso del electrodo a fin de dar tiempo a que se solidifique el baño de fusión, evitando así la caída del material fundido.

-Interrupción del arco de soldeo.

  Nunca debe interrumpir el arco de forma brusca, ya que pueden producirse grietas y poros en el cráter del cordón.

  El arco puede interrumpirse por medio de cualquiera de las siguientes técnicas posibles:

  -Acortar el arco de forma rápida y a continuación, mover el electrodo lateralmente fuera del cráter. Esta técnica se emplea cuando se va a realizar el cambio de electrodo ya consumido.

  -Detener el movimiento de avance del electrodo y permitir el llenado del cráter, retirándose a continuación el electrodo.

  -Dar al electrodo una inclinación contraria a la que llevaba y se retrocede sobre el mismo cordón unos 10 o 12mm antes de interrumpir el arco, de esta forma se rellena el cráter.

-Empalme de los cordones de soldadura.

  Deben realizarse de forma cuidada, para evitar fisuras e inclusiones de escoria. La limpieza de los cordones de soldadura es esencial para que la unión entre metales se realice correctamente y sin defectos. Se utilizará una piqueta y un cepillo de alambre.

  El material de los alambres del cepillo y de la piqueta deberá de ser del mismo material del metal base.

-Retirada de escoria.

  Una vez depositada una pasada completa de soldadura debe picarse la escoria y cepillar la totalidad del cordón antes de realizar la pasada siguiente.

  Al finalizar la unión, deben quitarse las proyecciones más pronunciadas y cepillar totalmente la unión soldada.

-Soplo magnético.

  El soplo magnético es una de las grandes dificultades que el soldador encontrará principalmente en la soldadura al arco con corriente continua.

  El soplo magnético se produce por fuerzas electromagnéticas que actúan sobre el arco eléctrico, especialmente cuando este se encuentra sobre bordes, extremos o partes de la pieza que tienen forma alguna.

  La distorsión del campo magnético, es causada porque el arco no va por el camino más corto del arco a la pieza, sino que se desvía por los campos magnéticos que aparecen en la pieza.

  Cuando se presenta este fenómeno el soldador tiene varios medios para limitar el efecto del soplo magnético:

  -Mantenga inclinado el electrodo modificando la posición del mismo.

  -Colocar la masa lo más cercano a la pieza a soldar.

  -Colocar 2 masas, una en la pieza y la otra en la mesa de trabajo. 

  -Usar bloques de acero para alterar el curso magnético alrededor del arco.

  -Usar un arco eléctrico corto.

  -Soldar con corriente alterna.

 -Movimiento del electrodo.

  Esta denominación abarca a los movimientos que se realizan en el electrodo a medida que se avanza en la soldadura, estos movimientos se llaman de oscilación, son diversos y están determinados por la clase de electrodos y la posición de la unión.

-Movimiento de zigzag. (Longitudinal).

  Es el movimiento zigzagueante en línea recta efectuado con el electrodo en el sentido de avance del cordón. Este movimiento se usa en la posición plana para mantener el cráter caliente y obtener una buena penetración. Cuando se suelda en posición vertical ascendente, sobre cabeza y en juntas muy finas, se utiliza este movimiento para evitar acumulación de calor e impedir así que el material aportado goteé.

-Movimiento circular.

  Se utiliza esencialmente en cordones de penetración donde se requiere poco depósito. Su aplicación es frecuente en ángulos interiores, pero no para relleno o capas superiores. A medida que se avanza, el electrodo describe una trayectoria circular.

-Movimiento semicircular.

  Garantiza una fusión total de las juntas a soldar. El electrodo se mueve a través de la junta describiendo un arco a media luna, lo que asegura una buena fusión de los bordes, es recomendable en juntas achaflanadas y recargue de piezas.

  

-Movimiento de zigzag. (Transversal).

  El electrodo se mueve de lado a lado mientras se avanza, este movimiento se utiliza principalmente para efectuar cordones anchos. Se obtiene un buen acabado en sus bordes, y facilita que suba la escoria a la superficie, permite el escape de los gases con mayor facilidad y evita la porosidad en el material. Este movimiento se utiliza para soldar en todas las posiciones.

-Movimiento entrelazado.

  Este movimiento se utiliza generalmente en cordones de acabado. En este caso se aplica el electrodo una oscilación lateral que cubre totalmente los cordones de relleno. Es de gran importancia que el movimiento sea uniforme ya que se corre el riesgo de tener una fusión deficiente en los bordes de la unión.

-Cualidades, características y recomendaciones de la soldadura.

  Una buena soldadura debe ofrecer entre otras cosas, seguridad y calidad. Para alcanzar estos objetivos se requiere que los cordones de soldadura sean efectuados con un máximo de habilidad, buena regulación de la intensidad y buena elección de los electrodos.

-Características de una buena soldadura.

  Debe poseer las siguientes características:

  -Buena penetración: Se obtiene cuando el material aportado funde la raíz y se extiende por debajo de la superficie de las partes soldadas.

  -Exenta de mordeduras: Se obtiene una soldadura sin mordeduras cuando al pié de la misma, no se produce en el metal base ningún ahondamiento que dañe la pieza.

  -Fusión completa: Se obtiene una buena fusión, cuando el metal base y el metal de aporte, forman una masa homogénea.

  -Ausencia de porosidades: Una buena soldadura está libre de poros, cuando en su estructura interior no existan bolsas de gas, ni inclusiones de escoria. En caso de soldar con electrodo de tipo básico, utilizar electrodos calientes (secados a 250⁰ ó 350⁰ durante dos horas), y mantener a 120⁰ hasta su utilización.

  -Buena apariencia: Una soldadura tiene una buena apariencia, cuando se aprecia en toda la extensión de la unión, un cordón de soldadura pareja, sin presentar hendiduras ni sobre montes.

  -Ausencia de grietas: Una soldadura sin grietas se presenta cuando en el material aportado no existen rajaduras o fisuras en toda su extensión.

-Contracciones y dilataciones en la soldadura.

  Son fenómenos producidos por la acción de la temperatura, que provocan deformaciones en las piezas soldadas.

  Los mismos están presentes en todos los procesos donde hay aplicación de calor y enfriamiento, produciendo así dilataciones y contracciones respectivamente.

  Las contracciones se presentan en forma longitudinal y transversal.

  -Contracción longitudinal: Al depositar un cordón de soldadura sobre la cara superior de una plancha o chapa  perfectamente plana, ésta se doblará hacia arriba en dirección al cordón, a medida que este se enfría.

  -Contracción transversal: Si dos placas se sueldan al tope y las mismas no han sido sujetas conjuntamente, estas se curvarán aproximándose entre sí en sentido transversal debido al enfriamiento del cordón de soldadura.

  Las contracciones son perjudiciales en la soldadura ya que al no poder eliminarse totalmente, producen tensiones y grietas internas en las piezas.
  Para neutralizar estos efectos se tomarán las siguientes medidas:
  -Embridar las piezas que vayamos a soldar, o lo que es lo mismo, evitar cualquier movimiento de las piezas mediante elementos de fijación.
   Manteniendo fuertemente amarradas las piezas impedimos que ésta se deforme. Con este sistema hemos conseguido evitar las deformaciones, sin embargo, originamos otras consecuencias, que es la aparición de tensiones. Las fuerzas internas del material que provocan las deformaciones quedan activas al no poder deformar las piezas. Estas tensiones pueden llevar a la rotura de las piezas soldadas.

-El orden en la soldadura.
  Existe un método para aliviar ambas consecuencias negativas, disminuyendo las deformaciones y tensiones. Este método cosiste en aplicar un proceso durante el desarrollo de la soldadura denominado secuencia de soldadura.
  -Secuencia de soldadura: Al realizar una secuencia de soldadura estamos contrarrestando la acción perjudicial que originan las fuerzas internas en las contracciones, que son las que provocan las deformaciones y las tensiones.
  En soldadura de gran responsabilidad, las secuencias son estudiadas por los técnicos que nos proporcionan los datos de desarrollos de la unión. Pero es muy importante que conozcamos tres secuencias que evitarán muchos de los problemas que originan las deformaciones y las tensiones.
  -Orden de cordones: La primera secuencia y la más sencilla, consiste en depositar los cordones siguiendo un orden, lo más alternado posible. De ésta manera repartiremos las tensiones e incluso las anularemos.

-Secuencia de paso de peregrino.

  Es de muy fácil aplicación y con buenos resultados. Consiste en realizar pequeños cordones, iguales en longitud y en el sentido contrario al avance del cordón. Cada uno de los pequeños cordones debe empezar donde comenzó el anterior.

  De esta forma tan sencilla, conseguiremos que las tensiones que originan los pequeños cordones de soldadura en el sentido de avance de la soldadura se vean contrarrestados por la acción de la tensión del avance del cordón en sentido contrario.

-Diseño de uniones y terminología.

  Para el diseño de la junta hay que tener en cuenta numerosos factores, entre los que podemos destacar los siguientes:

  -El costo de preparación.

  -La facilidad de acceso.

  -Tipos de carga que debe soportar la soldadura.

  Los cinco tipos de uniones utilizados en soldadura son:

  -La unión a tope. (1)

  -Unión a solape. (2)

  -Unión en ángulo interior. (Rincón) (3)

  -Unión en ángulo exterior. (Esquina) (4)

  -Unión sobre cantos. (5)

  Cada una tiene ventajas y limitaciones, y el soldador debe conocer unas y otras, puesto que en muchos casos, la efectividad de la soldadura depende tanto del tipo de unión como de la habilidad para depositar un cordón de calidad. 

-Tipos de soldadura.

  Sobre las distintas uniones se pueden realizar los siguientes tipos de soldadura:

  -Soldadura de recargue: Consiste en depositar una o más capas de material de aportación, mediante cordones o pasadas sobre una misma superficie continua, con vistas a conseguir unas dimensiones o características superficiales determinadas. 

 -Soldadura mediante cordones en ángulo: Es la que se emplea para conseguir uniones a solape, en ángulo interior y en ángulo exterior. El cordón presenta una sección aproximadamente triangular y se deposita entre dos superficies formando un ángulo recto.

  -Soldadura a tope.: Se obtiene depositando en el espacio que queda entre las piezas a soldar, que están dispuestas una en prolongación a la otra. 

  Según la preparación de los bordes se pueden distinguir las siguientes soldaduras a tope:

  -Con bordes rectos.

  -Con bordes en uve.

  -Con bordes en equis.

  -Con bordes en U.

  -Con bordes en doble U.

  -Con bordes en jota (J).

  -Con bordes en doble jota.

  -Soldadura de entalla o de tapón: Se emplea para enlazar piezas solapadas mediante el depósito de cordones en el interior de ranuras o agujeros realizados sobre una de las piezas. Tanto por su disposición como por su comportamiento son muy parecidas a los remaches.

-Normas de solape.  Es aquella en la que las piezas a unir, monta una sobre la otra. Para una correcta disposición y unión, la norma dice que debe montar una sobre otra cinco veces el espesor (e) de la pieza más fina. 

 -Fórmula: 5 x e 

-Zonas de la unión soldada.

  Se consideran zonas de una unión aquellas partes de una pieza soldada que por efecto del calor o material aportado modifican la estructura del metal base o unión soldada.

  Se divide en cinco partes:

  A) Formada por el metal de aportación exclusivamente.

  B) Formada por la mezcla del metal de aportación y el metal base.

  C) Formada por la fusión del metal base exclusivamente.

 D) Formada por una zona del metal base en la que sufre estructuras modificadas en las peores condiciones, haciendo esta zona la más débil de la unión (Zona de transición), aproximadamente de 2 a 5 mm.

  E) Metal base que no sufre modificación por estar suficientemente alejado de la zona de unión.

-Tipos de cordones en ángulo.

  Los hay de tres tipos:

-Selección del tipo de junta.

  En la elección del tipo de junta más adecuada para cada trabajo, hay que tener en cuenta numerosos factores. Aunque el responsable directo en la determinación de la unión a realizar es el proyectista o ingeniero. En general, se pueden citar cinco consideraciones básicas para la elección de cualquier junta soldada.

  -Hay que tener en cuenta si el esfuerzo es de tracción, compresión, flexión, fatiga, choque o torsión

  -Considerar si la carga es estática, de impacto o variable.

 -Dirección de la carga con relación a la junta.

 -Espesor de las piezas.
 -Costo de preparación de las piezas.

-Geometría de la junta.
  La geometría de la junta se basa en los siguientes principios:
  -La preparación debe ser uniforme a lo largo de toda la junta. En las uniones a solape y en la mayor parte de las uniones en ángulo, las piezas deben acoplarse firmemente, y sin separación, en toda su longitud. En las uniones a tope, debe vigilarse la uniformidad de los chaflanes y separaciones. Cualquier falta de uniformidad en la preparación obligará al soldador a disminuir la velocidad de soldeo y a modificar la técnica operatoria para adaptarse a la distinta preparación.
  Para conseguir un cordón de forma correcta y con la penetración adecuada es fundamental trabajar con un ángulo de chaflán suficiente. Un ángulo insuficiente dificulta la entrada del electrodo hasta el fondo de la junta.
  Una junta profunda y estrecha puede quedar con falta de penetración siendo además muy sensible a la fisuración.

   La parte plana que hay en la esquina de un bisel se llama talón, nunca debe sobrepasar como máximo los 3 mm.
  -Una abertura excesiva desperdicia material de aportación. Dado que el material de aportación y el tiempo empleado es relativamente caro y cualquier aumento del ángulo supone un mayor coste de fabricación.

  -Para conseguir una penetración completa es necesario dejar una separación suficiente. Una junta soldada sin una penetración adecuada no será capaz de soportar las cargas que se le apliquen. Aunque la penetración correcta depende en gran medida de la habilidad del soldador, es siempre fundamental el preparar los bordes con una separación adecuada.

-Uniones al tope.
  Es la que se realiza entre los bordes de las piezas a enlazar, y la preparación de los bordes se hará de acuerdo con el espesor de las piezas a soldar.


-Uniones al tope con bordes rectos.
  Este tipo de preparación se emplea para espesores de hasta 3mm. Para conseguir una resistencia óptima es necesario fundir los bordes completamente, para lo cual debe dejarse una separación adecuada.
  Este tipo de juntas es razonablemente resistente a esfuerzos estáticos, pero no es recomendable para casos sometidos a fatigas o cargas de impacto, especialmente a bajas temperaturas. La preparación de la junta es fácil, pues solo requiere igualar los bordes de las piezas.

 -Uniones a tope con bordes en V.
  Esta preparación se emplea para espesores superiores a unos 8 mm. Sin embargo no es recomendable para espesores superiores a 20 mm. Es más costosa que la preparación con bordes rectos. debido a que el achaflanado de las piezas requiere un tiempo de preparación y además precisa una mayor cantidad de material aportado. Presenta buena resistencia, pero no es particularmente adecuada para soportar esfuerzos de flexión que produzcan tracciones en el cordón de raíz.

-Uniones a tope con bordes en V doble o X.
  Es la que presenta el mejor comportamiento ante todo tipo de cargas. Se suele recomendar para espesores superiores a unos 18 ó 20 mm. Para conseguir una buena resistencia, la penetración debe de ser completa desde ambos lados.
  El costo de preparación es mayor. Para mantener la simetría de la junta y reducir al mínimo la deformación, los cordones deben depositarse a un lado y otro de la junta.

 -Uniones a tope con bordes en U.
  Este tipo de juntas responden correctamente a todas las condiciones ordinarias de carga, por lo que se suele realizar para trabajos que requieren una gran calidad. Su campo de aplicación se encuentra entre 13 y 20 mm. Aunque exige una preparación más costosa que las anteriores, requiere menos material de aportación y origina menos deformaciones.

-Uniones a tope con bordes en doble U.
  Es recomendable para espesores superiores a 20 mm y siempre que la soldadura pueda realizarse fácilmente desde ambos lados de la pieza, es la preparación que presenta un mejor comportamiento ante cualquier condición de carga.

-Uniones en ángulo interior.

  En este tipo de uniones, las piezas se disponen formando un ángulo de aproximadamente 90⁰ y de forma que el borde de una de las piezas descanse sobre la superficie de las otras. Es aplicable a cualquier espesor, y según sea este y según sea el grado de penetración que se quiera conseguir.

  Se suelen adoptar los siguientes tipos de penetraciones:

  -Borde recto.

  -Simple chaflán.

  -Doble chaflán.

  -Simple jota.

  -Doble jota.

-Uniones en T en borde recto.

  La unión se realiza mediante cordones en ángulo que se pueden depositar desde uno o ambos lados de la junta. Se pueden utilizar sobre espesores ligeros ó razonablemente fuertes, siempre que las cargas sometan a la soldadura únicamente a cortadura longitudinal. Puesto que la distribución de tensiones sobre la junta puede no ser uniforme. Para conseguir una buena resistencia se requiere gran cantidad de material de aportación.

 -Uniones en T con simple chaflán.

  Este tipo de unión mejora la distribución de tensiones por lo que puede soportar mejores cargas que el anterior. La soldadura se realiza desde un solo lado y se suele limitar a espesores iguales o menores a 12 mm.

-Uniones en T con doble chaflán.

  Tiene una mayor capacidad de resistencia y puede soportar tanto cortadura longitudinal como transversal. Solo es aplicable cuando la soldadura se puede realizar desde ambos lados.

-Uniones en T simple jota. 

Aplicable a espesores de 25 mm o más, siempre que la soldadura solo sea accesible desde una sola cara. Especialmente adecuada para soportar grandes cargas.

  

-Uniones en T doble jota.

  Particularmente adecuadas para grandes espesores, hasta 40 mm o mas y siempre que las cargas a soportar sean muy importantes. Solo es aplicable cuando es accesible desde ambas caras.

 -Uniones en ángulo exterior.

  Son ampliamente utilizadas en la unión de secciones que estén sometidas a grandes esfuerzos. 

  Según la disposición de los bordes las podemos clasificar en:

  -Uniones en ángulo exterior cerradas.

  -Ángulo exterior semiabierto.

  -Ángulo exterior abierto.

  -Unión sobre cantos.

-Uniones en esquina cerrados.

  Se emplea principalmente para espesores finos debido a que no permite conseguir una buena penetración, poco recomendable por su pequeña capacidad de carga.

-Uniones en esquina semiabiertas.

  Recomendable para espesores más fuertes y donde la soldadura solo pueda realizarse sobre un lado, capaces de soportar cargas en las que el impacto o la fatiga no sea muy severo. La disposición de los bordes está de forma que las esquinas interiores quedan protegidas y así disminuye el peligro de formación de agujeros en la raíz de la junta.

 -Uniones en esquina abierta.

  Este tipo de preparación de las piezas permite la soldadura desde ambos lados, por lo que se pueden conseguir juntas muy resistentes capaces de soportar grandes cargas. Es aplicable a cualquier espesor, debido a la buena distribución de tensiones, es recomendable para soportar esfuerzos de fatiga o cargas de impacto.

 -Uniones sobre juntas.

  Es aplicable para espesores finos hasta unos 6 mm ó menos, y con muy pequeña capacidad de resistencia.

-Uniones a solape mediante un solo cordón.

  Es de muy fácil realización. El material de aportación se deposita simplemente a lo largo de uno de los rincones que dejan las piezas al disponer una sobre la otra. La resistencia de la soldadura depende del espesor del cordón en el ángulo depositado. La soldadura mediante un solo cordón es aplicable hasta unos 12 mm de espesor, siempre que la carga a soportar no sea muy severa.

 -Uniones a solape mediante dos cordones.

  Tienen la capacidad de carga mucho mayor que la anterior. Es un tipo de unión muy utilizada en  soldadura. Como regla general si se realiza correctamente, su resistencia es comparable a la del metal base. Para más de 12 mm.

-Terminología básica en soldadura.

  Es importante entender y adquirir la siguiente terminología:

  -Posición de la soldadura: Las cuatro posiciones fundamentales de la soldadura son.

    -Horizontal.

    -Vertical.

    -Cornisa.

    -Techo.

  La posición horizontal es la que más se utiliza puesto que permite una soldadura rápida y fácil de realizar. Es la que se hace normalmente en una mesa o en el suelo.

  La soldadura vertical es la que se realiza de arriba a abajo (Descendente), y de abajo a arriba  (Ascendente)

  La soldadura en cornisa es la que se hace en el aire de izquierda a derecha (Diestros), de derecha a izquierda (Zurdos).

  La soldadura en techo es la que nos permite soldar en el aire por encima del soldador.

   -Electrodo: Varilla metálica, recubierta de una sustancia especial, se usa como aportación para rellenar la junta a soldar.

   -Metal base: Está constituido por las piezas a soldar.

   -Cordón de soldadura: Capa o capas de metal depositado sobre el metal base al fundir el electrodo.

   -Aguas del cordón: Aspecto superficial del cordón de soldadura como consecuencia del movimiento del electrodo.

   -Pasada estrecha: El metal depositado sin balanceo lateral del electrodo.

   -Pasada ancha: Metal depositado con balanceo lateral del electrodo.

   -Pasada: Cada una de los depósitos de material que se realiza sobre la junta a soldar.

   -Cráter: Depresión producida en el metal base por la acción del arco.

   -Penetración: Profundidad que alcanza la fusión en el metal base.

   -Sobre espesor: Material del cordón que sobresale con relación a la superficie de las piezas soldadas.

   -Remates: Puntos de enlace entre el metal base y el de aportación.

   -Cara del cordón: superficie exterior de los cordones en ángulo, pueden ser planos, cóncavos o convexos.

   -Raíz: Punto del cordón opuesto a la superficie exterior del mismo.

   -Talón: Parte recta en la zona inferior de los bordes achaflanados.

   -Garganta o cuello: Distancia desde la superficie hasta la raíz del cordón.

   -Anchura del cordón: Distancia entre remates, medidas sobre la superficie exterior del cordón.

-Soldadura de la fundición.

  La fundición es un producto a base de hierro con alto contenido en carbono. Atendiendo a su composición característica se distinguen cinco tipos de fundición.

  -Fundición gris.

  -Fundición blanca.

 -Maleable.

  -Aleada.

  -Nodular.

-Fundición gris.

  Se obtiene cuando el contenido en silicio es elevado y el enfriamiento es lento. La combinación de elevados contenidos en silicio y enfriamientos lentos, obliga al carbono a separarse en forma de láminas de grafito, esta separación del carbono es la que hace que la fundición gris sea frágil y de pequeña resistencia.

  La fundición gris se emplea ampliamente en la fabricación de piezas de motores. Puede identificarse fácilmente por el aspecto gris y poroso que presentan las superficies de la rotura.

  Si se esmerila desprende un haz de chispas no muy largas y de color rojizo, terminando en numerosas ramificaciones de color amarillo. La fundición gris puede soldarse con relativa facilidad.

-Fundición blanca.

  Presenta el carbono en forma combinada, esto quiere decir que no posee carbono libre como la fundición gris, sino que se encuentra combinado con el hierro en forma de cementita o carburo de hierro, se consigue a través de un proceso de enfriamiento rápido.

  La fundición blanca es muy dura y difícilmente mecanizable, suele utilizarse para la obtención de piezas fundidas que deben presentar una gran resistencia al desgaste.

  La rotura de piezas de fundición blanca revela una forma formación cristalina de grano fino y de color blanco plateado.

  La prueba de esmerilado desprende un haz de chispas más corto que la fundición gris, de color rojizo y con puntas de color pajizo.

  Después de soldarse presenta unas características de soldadura muy bajas.

-Fundición maleable.

  Se obtiene a partir de la fundición blanca mediante un proceso de recocido. Este tratamiento elimina la fragilidad de la fundición blanca y produce un material más blando pero posee una considerable resistencia y tenacidad.

  La superficie de rotura presenta un núcleo oscuro rodeado por un contorno blanco. En cuanto a la prueba de esmerilado, produce una cantidad moderada de chispas más largas que en otras fundiciones y de un color amarillo pajizo.

  Aunque admite la soldadura deben tomarse precauciones para no calentar el material por encima de la temperatura crítica (750⁰). Si se sobrepasa esta temperatura se transforma en fundición blanca.

-Fundición aleada.

  Son aquellas que se obtienen con ciertos elementos de aleación como el cobre, aluminio, níquel, titanio, vanadio, cromo, molibdeno y magnesio. Con la adicción de uno o más de estos elementos se consigue mejorar alguna característica del material como la resistencia a la tracción, la mecanización, la resistencia a la fatiga o la resistencia a la corrosión.

-Fundición nodular

  Llamada fundición dúctil, esta ductilidad se obtiene mediante la adicción de magnesio a la colada y mediante técnicas de recocido posteriores. Este fenómeno es el que da las buenas características mecánicas.

  La fundición nodular puede soldarse por arco siempre que se le apliquen los precalentamientos y postcalentamientos adecuados.

-Preparación de las piezas.

  La preparación de las piezas para su soldadura posterior, debe seguirse el siguiente proceso.

  -Esmerilar una zona estrecha sobre la superficie de las piezas y a los largo de cada borde, para eliminar la capa superficial conocida como costra de la fundición. Esta capa superficial está llena de impurezas acumuladas en la misma por su contacto con las paredes de los bordes.

  -Para piezas de hasta 4 ó 5 mm de espesor no es necesario achaflanar los bordes, de 5 a 10 mm de espesor preparar los bordes en V a 60⁰ dejando un talón de 1’5 mm aproximadamente, para espesores superiores a 10 mm es conveniente la preparación en X a 60⁰ con una parte plana de 1’5 a 2’5 mm.

  -Si se trata de soldar una grieta deben prepararse los bordes en forma de V hasta unos 3 a 5 mm de profundidad mediante el empleo de un cincel con punta de diamante o por esmerilado. Sobre piezas cuyo espesor sea inferior a 5 mm debe achaflanarse solo la mitad del espesor.

  -Limpiar los bordes y la superficie de las piezas de toda suciedad, oxido, pintura, aceite y grasa. Todas estas sustancias pueden producir inclusiones  de escoria o sopladuras que debilitan la soldadura. Para limpiar, usar un cepillo de alambre y si hay grasa o aceite eliminar con un disolvente adecuado.

  -Si la pieza presenta pequeñas fisuras apenas visibles, pueden resaltarse frotando las superficies con un trozo de tiza. Al poco tiempo se forma sobre la pieza una línea húmeda perfectamente visible y saturada precisamente donde está localizada la fisura.

  -Durante la soldadura, las grietas tienen tendencia a propagarse, para evitar que las grietas se vayan extendiendo debe taladrarse un agujero de unos 3 a 5 mm de diámetro cerca de cada extremo de la grieta.

-Control de temperatura de las piezas.

  En la soldadura de la fundición es muy importante mantener la pieza lo más fría posible (No calentar nunca la pieza a temperaturas superiores a 650⁰).

  Normalmente se recomienda un precalentamiento entre 260⁰ y 650⁰ C. El control de la temperatura puede realizarse por diversos procedimientos.

  -Utilizando lápices térmicos comerciales.

  -Afilando un palillo bien afilado, apoyar la punta sobre la pieza y observando cuando empieza a quemarse. En este momento la pieza está a una buena temperatura para soldar.

  El precalentamiento debe ser lo más uniforme posible sobre toda la pieza y debe mantenerse a la temperatura  hasta que se complete la operación de soldeo. A continuación el enfriamiento hasta la temperatura ambiente debe de ser lo más lento posible.

  Cuando es imposible precalentar la pieza, ésta debe mantenerse lo más fría posible a base de depositar pequeños cordones de unos 5 a 7 cm de longitud. Después del depósito de cada cordón se dejará enfriar la pieza y no se depositará el siguiente trazo hasta que el anterior pueda tocarse con la mano. Durante el enfriamiento de cada cordón debe martillearse ligeramente con un martillo de bola. Esta operación estira el cordón y atenúa las tensiones, esta operación se hace sobre el material aportado y no sobre el resto de la pieza.

-Electrodos para soldar fundición.

Existen dos grupos, los que depositan un material mecanizable y los no mecanizables.

  Los mecanizables depositan un material blando y dúctil que puede mecanizarse fácilmente después de la soldadura. Se emplea para la reparación de todo tipo de piezas, para corregir errores de mecanizados sobre la fundición. También se utiliza para soldar piezas de fundición a piezas de acero.

  Existen dos tipos de básicos de electrodos de aportación mecanizable, uno tiene el alma de 100% níquel y el otro es a base de níquel y hierro. 

  La designación y las características principales son las siguientes.

  -ENI-Ci

  -ENI-FeCi  (Las siglas Ci indican que son electrodos para fundición).

  Los electrodos de aportación no mecanizable están constituidos por un alma de acero ordinario y un revestimiento grueso, la temperatura de fusión es relativamente baja, lo que permite el empleo de pequeñas intensidades de corriente de soldadura. Con estos electrodos se obtienen depósitos muy duros por lo que solo se emplea para el soldeo de piezas que no requieran mecanizado posterior. La soldadura que se produce son muy compactas e impermeables, son ideales para la reparación de bloques de motor, carcasas de reductores, bloques de compresores, poleas, piezas de bombas y otras estructuras similares.

  -ENI-Ci: Aplicable para espesores finos o medios en fundiciones con bajo contenido en fósforo y donde no se puede precalentar.

  -ENI-feCi: Recomendable para espesores gruesos, fundiciones de alto contenido en fósforo, fundiciones con alto contenido en níquel, en casos en que se requiera una soldadura de gran resistencia y en soldadura de fundiciones nodulares.

-Técnicas de soldeo.

  -Primero ajustar el grupo a la intensidad correcta de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, como regla general, la intensidad para el soldeo de la fundición es siempre más baja que para los aceros ordinarios.

  -Es importante mantener lo más baja posible la aportación de calor, es recomendable el empleo de electrodos de pequeño diámetro. No se suelen utilizar electrodos superiores a 3’25 mm.

  -Inclinar el electrodo unos 5 a 10 grados en el sentido de avance y depositar cordones estrechos, trabajando con un arco ligeramente más largo que el utilizado en la soldadura de los aceros.

  Cuando sea necesario depositar varias capas de material de aportación, para la segunda y posteriores aplicar al electrodo un ligero balanceo lateral. El balanceo del electrodo debe limitarse de forma que nunca deposite un cordón de anchura superior al triple del diámetro del alma.

  -En muchos casos puede ser recomendable seguir la técnica del paso de peregrino.

  -Cuando se trate de soldar grietas en piezas fundidas, comenzar a unos 10 mm de uno de los extremos a soldar, y soldar hacia el agujero. Cuando se llegue al agujero rellenarlo y seguir soldando en la misma dirección hasta que el cordón lo rebase ligeramente. A continuación, repetir el mismo proceso en el otro extremo de la grieta. Una vez soldados ambos extremos se limpiará y cepillará la soldadura. 

-Soldadura de piezas rotas.

  Para la reparación por soldadura de piezas con una o más partes rotas, ajustar las partes en la posición adecuada, achaflanar las superficies de la rotura, puntear y soldar.

  Si la parte rota no puede recuperarse, preparar una pieza similar en acero ordinario y soldar al resto de la pieza de fundición.

-Soldadura con ayuda de pernos.

  Cuando las piezas a soldar tienen un espesor superior a 35 mm y está sometida a grandes esfuerzos, es recomendable el empleo de pernos de acero para realizar la junta. Este procedimiento no es recomendable para espesores de 35 mm, debido a que, en vez de reforzar la soldadura, la debilita. Para aplicar este procedimiento debe seguirse el siguiente proceso.

  -Achaflanar los bordes.

  -Taladrar y roscar agujeros de 6 a 10 mm de diámetro en perpendicular a la superficie de los bordes de ambas piezas. La distancia entre centros debe estar comprendida entre 3 y 6 veces el diámetro de los pernos.

  -Introducir los pernos en los agujeros roscados. Estos  pernos deben tener una longitud de 10 a 15 mm, una vez alojados en los correspondientes agujeros, deben sobresalir entre 5 y 10 mm.

  -Depositar cordones alrededor de cada perno, para soldarlos a las piezas de fundición, limpiar la escoria y depositar capas adicionales hasta rellenar la junta.

-Soldadura sin fusión.

  Los tres tipos de electrodo más utilizado para el soldeo sin fusión son los siguientes:

  -ECuSn-A.

  -ECuSn-C.

  -ECuAl-A2.

  Los dos primeros son a base de cobre y estaño y su principal diferencia está en el contenido de estaño.

  -El electrodo ECuSn-A contiene un 5% y el ECuSn-C un 8%. Ambos electrodos producen soldadura de gran dureza y resistencia a la tracción.se emplea con corriente continua con polaridad inversa y normalmente requiere un precalentamiento de la zona a soldar a una temperatura de unos 205⁰ C.

  -El electrodo ECuAl-A2 es a base de cobre y aluminio y tiene un punto de fusión relativamente bajo, así como una gran velocidad de aportación a bajas intensidades. Esto permite una soldadura rápida y reduce la deformación y la posibilidad de formación de fundición blanca en la zona de soldadura.

   La resistencia a la tracción y la carga con estos electrodos son el doble de los obtenidos a base de cobre y estaño. El éxito de cualquier operación de soldadura sin fusión con aportación a base de aleaciones de cobre, depende en gran medida de las siguientes recomendaciones.

  -Preparar juntas achaflanadas muy abiertas a unos 75⁰ u 80⁰.

  -Limpiar cuidadosamente la superficie de los bordes.

  -Precalentar entre 150⁰ y 200⁰ C.

  -Soldar con la menos intensidad posible.

  -Soldar deprisa para reducir la dilución de la aportación en el metal base.

  -No remover el baño.

  -Procurar enfriamientos lentos a base de proteger la pieza con cenizas o con cualquier aislante térmico.

-Soldadura de los aceros al carbono.

  Pueden soldarse con relativa facilidad, en algunos casos se requiere un especial control del proceso de soldeo. Asó algunos tipos de acero exigen el empleo de electrodos especiales o la aplicación de precalentamientos y postcalentamientos, con vistas a conseguir una soldadura sana y con las características mecánicas exigidas.

  Los aceros al carbono son aquellos en los que el principal elemento es el carbono. Según su contenido se clasifican en tres grandes grupos, acero de bajo contenido en carbono, aceros de medio contenido en carbono y aceros de alto contenido en carbono.

-Soldadura de aceros de bajo contenido en carbonos.

  Estos aceros son los más fáciles de soldar. No exigen ninguna precaución en la hora de soldar. Se utiliza cualquier electrodo de la serie E-60xx o E-70xx.

-Soldadura de acero de contenido medio en carbono.

  En este grupo están incluidos los aceros cuyo contenido en carbono oscila entre el 0’30% y el 0’45%. La mayoría de estos aceros son relativamente fáciles de soldar, especialmente con el empleo de los electrodos de la serie E-70xx. Los electrodos E-7016, E-7018 y E-7024 se pueden utilizar siempre que se tomen algunas precauciones y asegurándose que la velocidad de enfriamiento es lenta.

-Soldadura de acero con alto contenido en carbono.

  Estos aceros presentan contenidos en carbono superiores al 45% y son fácilmente templables. La dificultad de la soldadura es mayor que en los otros tipos de acero. Para reducir para reducir la tendencia a la fisuración del metal depositado, deben utilizarse electrodos de elevada resistencia a la tracción, tales como los electrodos de la serie E-80xx, E-90xx y E-100xx. En algunos casos, para el soldeo de aceros de elevado contenido en carbono se recomienda el empleo de electrodos de acero inoxidable. En general, para la soldadura con éxito de este tipo de aceros, son necesarios, precalentamiento y postcalentamiento.

-Formación de fisuras en la soldadura.

  Las fisuras en la soldadura pueden ser longitudinales y transversales, y en muchos casos no son perceptibles a simple vista. Para la detección de este tipo de defectos suelen utilizarse procedimientos de control ultrasónico, magnético o radiográfico.

   Fundamentalmente las fisuras se presentan cuando el cordón está muy embridado y no tiene libertad o capacidad para deformarse.

-Fisuración del cráter.

   Cuando se deposita un cordón de soldadura la solidificación del baño de fusión comienza del borde de los mismos y va propagando hacia el centro. Cuando se extingue el arco, el enfriamiento del centro del cráter es muy brusco, mientras que en los bordes se enfrían despacio debido a que en ellos existe una mayor cantidad de material.

  Esto provoca una concentración de tensiones, la fisuración del cráter presenta distintas formas.

  Los cordones en ángulo de forma cóncava, son muy resistentes a la fisuración del cráter. La mayoría de las fisuraciones del cráter pueden evitarse con una correcta manipulación del electrodo. Hay que procurar un correcto llenado del cráter y redondear ligeramente el cordón mediante el empleo de un arco muy corto.

-Fisuras en la raíz.

  Tanto en las uniones a tope como en las uniones en ángulo, la primera pasada suele presentar la forma de un cordón estrecho y de pequeño espesor que se deposita a los largo de la junta.

  Cuando es necesario, se depositan a continuación una o más capas de material de aportación hasta completar la junta. El primer depósito o cordón de penetración es el más susceptible a este defecto. Generalmente la fisuración se debe a que el cordón absorbe una gran cantidad de carbono procedente del material base, por lo que queda duro y frágil. A medida que se enfría, el cordón de penetración se va contrayendo, pero como simultáneamente se están aportando sobre él nuevas capas de material de aportación se originan tensiones de tracción que se pueden traducir por fisuras en la raíz. Esto se puede evitar mediante un precalentamiento del metal base, empleando electrodos que depositen un material de gran ductilidad y punteando las piezas las piezas con una separación suficiente que permita el movimiento de las mismas durante el enfriamiento.

 -Fisuras longitudinales.

  -Fisuras en frío.

  -Fisuración de interrupción o arranque.

  -Fisuración alrededor del cordón.

  -Falta de fisuración en el bisel.

  -Falta de fusión de un bisel en la raíz.

-Porosidad.

  Es un problema frecuente en la soldadura de aceros con alto contenido en carbono. El baño de fusión de los aceros ricos en carbono, disuelven fácilmente gran cantidad de gases como el hidrógeno o el monóxido de carbono, los cuales se liberan cuando el baño comienza a enfriar. Si estos gases no logran alcanzar la superficie del baño antes de que éste solidifique, quedan aprisionados en el metal formando bolsas de gas o sopladuras.

  El secreto para conseguir una soldadura sin inclusiones gaseosas consiste en mantener la superficie del baño lo suficientemente fluida para que los gases se liberen rápidamente. Otro medio es el empleo de electrodos de bajo contenido en hidrógeno (Electrodo tipo Básico).

  -Porosidad aislada.

  -Porosidad agrupada.

  -Porosidad alineada.

  -Porosidad vermicular.

-Aceros aleados.

  Los aceros aleados son aquellos que además de hierro y carbono llevan otros elementos de aleación en cantidad suficiente para modificar las propiedades y características del acero. La adicción de elementos tales como el manganeso, níquel, cromo, tungsteno, molibdeno o vanadio, aumentan la resistencia y la tenacidad de los aceros.

  Prácticamente se pueden soldar todos los tipos de aceros aleados, aunque como regla general la operación de soldadura exige mucho mayor cuidado que los aceros ordinarios. Esta dificultad se debe a que en algunos casos, la operación de soldadura puede destruir las características comunicadas al acero por algún elemento de aleación.

  Sin embargo muchas de estas dificultades pueden evitarse o aminorarse empleando electrodos especiales. En muchos aceros aleados, para obtener una soldadura de calidad se requiere un exacto control de la velocidad de enfriamiento.

  Cuando no se sabe si es necesario precalentar un acero determinado, se puede comprobar rápidamente mediante una prueba. Esta prueba es aplicable para espesores muy finos, pero da buenos resultados sobre piezas de hasta 9 mm de espesor. Para realizar la prueba se coge una chapa cuadrada de acero ordinario con un pequeño contenido en carbono de unos 50 a 75 mm de lado y 12 mm de espesor y se suelda entero. Se deposita un cordón en ángulo en forma convexa, empleando un electrodo y una intensidad de corriente similar a la que se va a utilizar.

  A continuación se deja enfriar la soldadura durante 5 minutos y se golpea con un martillo hasta producir la rotura, si la rotura se produce a través de la soldadura, la prueba nos indica que no se ha producido una fisuración apreciable, por lo que puede soldarse sin necesidad de precalentamiento. Por el contrario, si la rotura se produce arrancando parte del material base, la prueba nos indica que el acero debe precalentarse.

-Soldadura de los aceros austeníticos al manganeso.

  Este tipo de acero es un material no magnético y muy tenaz, que se caracteriza especialmente por su elevada resistencia, excelente ductilidad y una gran resistencia al desgaste. La soldadura de este acero requiere considerable atención, pues es muy sensible a los precalentamiento. Si se somete a calentamientos prolongados, el material se hace frágil y disminuye su resistencia a la tracción. Debe soldarse con pequeñas intensidades de corriente y grandes velocidades de avance.

  Existen dos grupos:

  -Los de bajo contenido en manganeso que contienen como máximo un 2% de este elemento.

  -Los de alto contenido en manganeso, o con contenidos superiores.