Sobre Normas, Códigos y Especificaciones

Procesos de Soldadura y Métodos de Aplicación
Carta Maestra de los Procesos de Soldadura de la AWS

Soldadura por Arco (arc welding – aw)

Soldadura con hidrógeno atómico AHW

Soldadura con hidrógeno BMAW

Soldadura de arco con electrodo de carbón CAW

Soldadura de arco con electrodo de carbón y gas CAW-G

Soldadura por arco con electrodo de carbón protegido CAW-S

Soldadura por arco con electrodos gemelos de carbón CAW-T

Soldadura por electro-gas EGW

Soldadura por arco con electrodo tubular FCAW

Soldadura por arco metálico protegido con gas GMAW

Soldadura por arco metálico pulsado protegido por gas MAW-P

Soldadura de arco metálico en corto circuito protegido con gas GMAW-S

Soldadura por arco de tungsteno protegido con gas GTAW

Soldadura por arco pulsado de tungsteno protegido con gas GTAW-P

Soldadura por arco de plasma PAW

Soldadura por arco metálico protegido con electrodo recubierto SMAW

Soldadura de pernos por arco eléctrico SW

Soldadura por arco sumergido SAW

Soldadura por arco sumergido en serie SAW-S

Soldadura en estado sólido (solid-state weldign-ssw)

Soldadura de coextrusión CEW

Soldadura en frio CW

Soldadura por difusión DFW

Soldadura por explosión EXW

Soldadura por forja FOW

Soldadura por fricción FRW

Soldadura por presión en caliente HPW

Soldadura por rodillos ROW

Soldadura por ultrasonido USW

Procesos de soldadura (de acuerdo con la norma ANSI/AWS A 3.0- 94, “términos y defecciones

estandar de soldadura)

Soldadura Fuerte (brazing-b)

Soldadura fuerte exotérmica EXB

Soldadura fuerte por bloque BB

Soldadura fuerte por difusión DFB

Soldadura fuerte por inmersión DB

Soldadura fuerte por flujo FLB

Soldadura fuerte por horno FB

Soldadura fuerte por inducción IB

Soldadura fuerte por rayos infrarrojos IRB

Soldadura fuerte por resistencia RB

Soldadura fuerte por flama (con antorcha) TB

Soldadura fuerte por arco con electrodos gemelos de carbono TCAB

Soldadura blanda (soldering - s)

Soldadura blanda por inmersión DS

Soldadura blanda en horno FS

Soldadura blanda por inducción IS

Soldadura blanda por rayos infrarrojos IRS

Soldadura blanda con hierro INS

Soldadura blanda por resistencia RS

Soldadura blanda por flama (con antorcha) TS

Soldadura blanda por ultrasonido USS

Soldadura blanda por agitación WS

Otros Procesos de Soldadura

Soldadura por haz de electrones EBW

Soldadura por haz de electrones en alto vacío EBW-HV

Soldadura por haz de electrones al medio vacío EBW-MV

Soldadura por haz de electrones sin vacío EBW-NV

Soldadura por electro-escoria ESW

Soldadura por flujo FLOW

Soldadura por inducción IW

Soldadura por haz laser LBW

Soldadura por percusión PEW

Soldadura por aluminotermía TW

Soldadura por Resistencia (resistance welding-rw)

Soldadura por chispa ASP

Soldadura por proyección FLSP

Soldadura por resistencia RSEW

Soldadura por resistencia con alta frecuencia RSEW-HF

Soldadura por resistencia con inducción RSEW-I

Soldadura por resistencia RSW

Soldadura por recalcado UW

Soldadura por recalcado con alta frecuencia UW-HF

Soldadura por recalcado con inducción US-I

Rociado Térmico (thermal spraying-thsp)

Rociado por arco eléctrico ASP

Rociado por flama FLSP

Rociado por plasma PSP

Soldadura con gas oxi-combustible (oxifuel gas welding-ofw)

Soldadura por aire acetileno AAW

Soldadura por oxi- acetileno OAW

Soldadura por con oxi-hidrogeno OHW

Soldadura con gas a presión PGW

Corte por Arco (arc cutting-ac)

Corte por arco con el electrodo de carbón y aire CAC-A

Corte por con arco de electrodo de carbón CAC

Corte por arco metálico protegido con gas GMAC

Corte por arco de tungsteno protegido con gas GTAC

Corte por arco de plasma PAC

Corte por arco metálico protegido con electrodo recubierto SMAC

Cortes por Oxigeno los Procesos Incluidos en este grupo son:

Corte con fundente químico FOC

Corte con polvos metálicos POC

Corte con gas oxi-combustible OFC

Corte con oxiacetileno OFC-A

Corte con oxi-hidrogeno OFC-H

Corte con oxi-gas natural OFC-N

Corte con oxi-propano OFC-P

Corte con arco y oxigeno AOC

Corte con lanza de oxigeno LOC

Proceso de soldadura por arco metálico protegido con electrodo recubierto (Shielded Metal

Arc Welding – SMAW).

Es un proceso de soldadura por el arco en el cual el arco produce entre un electrodo recubierto y el charco de la soldadura. La protección se obtiene a partir de la descomposición del recubrimiento, no se aplica presión y el metal de aporte procede principalmente del electrodo. También se le conoce con los nombres de “soldadura manual”, “soldadura de varilla” y la “soldadura eléctrica”.

Funciones del núcleo metálico.

Las principales funciones del núcleo o alma metálica del electrodo son:

• Conducir la corriente eléctrica para establecer el arco con el metal base.

• Suministrar la totalidad o la mayor parte del metal de aporte.

Funciones del revestimiento de fundente del electrodo.

Las funciones más importantes del revestimiento se listan a continuación:

• Suministrar la atmósfera protectora al arco y el charco de metal.

• Suministrar agentes desoxidables y limpiadores al metal de soldadura fundido.

• Formar una capa de escoria para proteger el metal fundido y evitar enfriamientos bruscos y

oxidación del metal solidó caliente.

• Suministrar elementos de aleación al metal de soldadura.

• En algunos electrodos, suministrar parte del metal de aporta, en forma de polvo de hierro.

• Fijar característica de operación tales como tipo de corriente y la polaridad con que deben ser

empleados los diferentes tipos de electrodo, así como la profundidad de la penetración, la

posición de soldadura y otras características.

• Estabilizar el arco.

Equipo de soldadura.

El equipo básico empelado en este proceso consiste en una fuente de energía, cables, porta electrodo y grapa para conexión a la limpieza de trabajo.

Fuente de energía.

El proceso SMAW requiere fuentes de energía o poder de voltaje variable (corriente constante) que suministren corrientes de 10 a 500 Amperios y voltaje de 17 a 45 Voltios, dependiendo del tipo y tamaños del electrodo a usarse.

Pueden emplearse equipos de corriente alterna (CA) o de corriente directa (CD), y pueden usarse polaridades invertida (electrodo positivo) y directa (electrodo negativo).

Porta electrodo.

El porta electrodo sirve para mantener estable al electrodo, poder manipularlo y para transferir la corriente de soldadura del mismo.

Los cables de soldadura y conectores, conectan la fuente de energía al porta electrodo y a la pieza de trabajo. Estos cables normalmente son hechos de cobre o aluminio. El cable consiste en cientos de alambres finos, que son trensados y aislados en forma natural dentro de un recubrimiento sintético.

Métodos de aplicación.

El método de aplicación que se emplea en este proceso es manual, no se emplean los métodos semiautomáticos ni mecanizados y es susceptible a emplearse el método automático, mismo que se usa de manera limitada.

Aplicaciones,

El método es más ampliamente usado de los procesos de soldadura por arco debido a su versatilidad, potabilidad, equipo relativamente sencillo y barato.

Se emplea en talleres pequeños y grandes, para reparación de diversos componentes, así como la fabricación industrial, construcción y montaje de estructuras de acero y otras aplicaciones comerciales de unión de metales. Se emplea para soldar aceros al carbono y de baja aleación, aceros inoxidables, aluminio y sus aleaciones, cobre y sus aleaciones, níquel y sus aleaciones, hierros colados y también para aplicar recubrimientos superficiales.

Sus principales ventajas, además de las ya mencionadas son las siguientes:

• Puede emplearse en cualquier posición (dependiendo del electrodo utilizado).
•  Puede emplearse en campo y en taller.
• Es aplicable a un intervalo amplio de espesores (aproximadamente de 1.2 mm en adelante).
• Los electrodos pueden doblarse de manera que pueden ser usados en áreas ciegas.
• Se pueden emplear cables largos para tener accesos a sitios ubicados a gran distancia de la fuente de energía.
• Es útil para soldar ensambles estructurales complejos.
• Es el proceso más popular para soldar tubos.
• Se pueden obtener uniones de alta calidad y alta resistencia.

Las principales limitaciones son las siguientes:

• La calidad de las uniones dependen gran medida de la habilidad del personal.
• La escoria debe ser removida completamente antes de aplicar el siguiente paso.
• Debido a que los electrodos tienen una longitud fija, las operaciones deben detenerse después de consumido cada electrodo.
• Tiene una eficiencia de propósito relativamente baja.
•  La porción del electrodo que se sujeta el material o porta electrodo no se aprovecha.
• No puede ser usado para soldar algunos metales no ferrosos.
• No pueden emplearse amperajes altos (como los que emplean en las aplicaciones automáticas y semiautomáticas), debido a la longitud larga y su variación entre el arco y el punto de contacto  eléctrico en la porta electrodo. La corriente de soldadura está limitada por calentamiento por resistencia del electrodo y por el hecho que la temperatura del electrodo no debe exceder la de la desintegración del recubrimiento: si esta temperatura es demasiado alta, los agentes químicos del recubrimiento reaccionan unos con otros o con el aire y se deterioran a su capacidad de protección.

PROCESO DE SOLDADURA POR ARCO CON ALAMBRE CONTINUO PROTEGIDO CON GAS (GMAW)

Es un proceso de soldadura por arco, en que este se establece entre un electrodo metálico continuo de aporte y el charco de soldadura de metal base. La protección se obtiene por completo de un gas suministrado externamente y no se aplica a presión. Este proceso también es conocido como MIG (Metal Inerte Gas), MAG (Metal Active Gas) dependiendo si se entrega protección con gases inertes o activos–, micro-alambre o “micro-wire”, entre otras designaciones.

En GMAW se emplea un alambre continuo, sólido y desnudo, que tiene las funciones de servir como electrodo y como metal de aporte, y al no haber revestimiento, como en el caso del proceso SMAW, ni fundente adicionado externamente como el proceso SAW, no se forma una capa de escoria, sino una película vítrea ligera.

El metal depositado y los aleantes son suministrados completamente por el metal de aporte y al no haber agentes limpiadores ni fundentes, se requieren cuidados y limpieza adecuados para obtener soldaduras libres de poros y otras discontinuidades.

En este proceso pueden usarse los métodos de aplicación semiautomática, mecanizado y automático, y, en operaciones repetitivas, como las empleadas en la industria automotriz, también se emplean métodos de control optativo y por medio de robot.

Equipo de Soldadura:

El equipo básico empleado en este proceso consiste en una fuente de energía de voltaje constante, una unidad de alimentación de alambre, suministro de gas de protección y antorcha o pistola. 

Aplicaciones, ventajas y limitaciones:

Este proceso es muy versátil y se usa en aplicaciones que requieren altos y bajos volúmenes de producción. Entre sus aplicaciones principales se encuentra la fabricación de recipientes a presión, tuberías industriales, líneas de tuberías de transmisión, instalaciones de energía nuclear, barcos, ferrocarriles, industria automotriz y aeroespacial y la de equipo pesado, incluyendo la construcción y fabricación de productos y bienes de acero al carbono, aceros inoxidables y algunas aleaciones no ferrosas.

Sus ventajas combinadas, comparadas con los procesos SMAW, FCAW, SAW y GTAW son las siguientes:

• Las operaciones de soldadura pueden hacerse en todas las posiciones (dependiendo del modo de transferencia metálica).
•  No se requiere la remoción de escoria.
• La velocidad de depósito es relativamente elevada.
• Tiempos totales, de terminación de soldadura, de aproximadamente la mitad de aquellos obtenidos con electrodo recubierto (SMAW).
• En general, menor distorsión de las piezas de trabajo.
• Alta calidad de las uniones soldadas.
• Juntas con aberturas de raíz relativamente grandes pueden fácilmente ser unidas (con modo de transferencia metálica en corto circuito), lo que facilita realizar efectivamente cierta clase de eparaciones.
• Mejor aprovechamiento de metal aporte en un mayor factor de operación, lo que redunda en beneficio de los costos totales de soldadura.