tecnico soldador en platna smaw gmaw: ELECTRODOS

LOS ELECTRODOS.

Es el extremo de un conductor en contacto con un medio, al que lleva o del que recibe una corriente eléctrica, y se le denomina electrodo. Los electrodos de arco voltaico están fabricados con carbono y los electrodos empleados en la soldadura por arco están elaborados con un metal revestido de fundente.

PARTES DE UN ELECTRODO REVESTIDO.

Los Electrodos metálicos Revestidos se componen de dos partes:

NÚCLEO
REVESTIMIENTO

FUNCIONES DEL NÚCLEO. El Núcleo cumple dos funciones muy importantes a saber:

1.- Conducir la Electricidad y 2.- Aportar Material de Relleno.

FUNCIONES DEL REVESTIMIENTO. El revestimiento cumple con una condición de velocidad de fusión más tardía que la del núcleo, a fin de que se forme un cráter en el extremo del electrodo de longitud adecuada, evitando así que el electrodo se pegue al material base cuando estamos soldando.

Como tal tiene varias funciones importantes en el proceso SMAW. El 90% del trabajo lo ejerce el revestimiento y estas funciones son a saber:

FUNCION MECANICA
FUNCION ELECTRICA
FUNCION METALURGICA
FUNCION PROTECTORA
FUNCION TERMICA

1.- FUNCION MECANICA. Esta función es la encargada de guiar el arco en una determinada dirección y concentrándolo sobre la junta, además favorece la buena penetración del cordón de soldadura en el metal base.

2.- FUNCION ELECTRICA. Esta función permite mantener el Arco estable y se logra a través del Dióxido de Titanio.

3.- FUNCION METALURGICA. Esta función la cumple la escoria, afinando el cordón de soldadura, mejorando las propiedades mecánicas del metal depositado con una enérgica acción depuradora, limpiando el charco fundido de las impurezas tales como: Fósforo (P) y Azufre (S).

4.- FUNCION PROTECTORA. Esta función cumple la propiedad de proteger el baño o charco de metal fundido contra los agentes contaminantes del aire tales como el Oxigeno (O2) y el Nitrógeno (N2), durante el proceso que sufre el metal fundido del estado liquido, pastoso a sólido, cundo se está fundiendo el electrodo y la pieza a soldar. Esta función la ejerce el Carbonato de Calcio.

5.- FUNCION TERMICA. Esta función tan bien la ejerce la escoria ya que es la encargada de retardar el enfriamiento del metal depositado dando así un tratamiento térmico correcto al cordón de soldadura.

Estas funciones facilitan el encendido y estabilizan el arco, reemplazan ciertos elementos del metal de aporte, que se volatilizan, debido a las altas temperaturas del arco. Permiten el empleo de corriente alterna y continua. Ayudan al control de la penetración balanceando la energía del arco mejoran las propiedades de la zona de fusión, proveen elementos desoxidantes y desulfurante, aportan elementos de aleación adicionales tales como: Cr, Mn, Ni,

GRUPOS QUE RIGEN EL REVESTIMIENTO.

Las funciones del revestimiento están regidas por tres grupos que son:

GRUPO ELECTRICO
GRUPO METALURGICO
GRUPO FISICO

1.- GRUPO ELECTRICO. Facilita el encendido del arco y lo mantiene con facilidad durante la ejecución de la Soldadura. Lo anterior se logra por la descomposición de algunos elementos químicos al quemarse en el Arco, que a su vez generan una atmósfera de gas ionizado conductor de la electricidad.

El grupo Eléctrico permite el empleo de corriente Alterna. Al utilizar este tipo de corriente eléctrica el arco se enciende y se apaga 120 veces por segundo. En estas circunstancias el arco se torna muy inestable debido al enfriamiento de la columna gaseosa que lo rodea (Ciclo). Algunos elementos en cierto tipo de electrodos necesitan una temperatura relativamente baja para permanecer en estado ionizado, que es la forma como facilitan el encendido periódico del arco, solucionándose así el problema de la inestabilidad.

2.- GRUPO METALURGICO. Reemplaza ciertos elementos del metal que parcialmente se volatilizan debido a la alta temperatura del arco eléctrico. Estos elementos de reemplazo están dentro del revestimiento en una proporción tal que aunque parte de estos tan bien se volatilizan, el resto se incorpora al metal fundido. El grupo metalúrgico del revestimiento mejora las propiedades mecánicas de la zona de fusión. Esto se logra por la acción de elementos que aportan materiales de aleación, incluidos dentro del revestimiento. Estos materiales pueden lograr el mejoramiento de las propiedades mecánicas de dos maneras a saber:

2.1.- Actúan como desnitrurantes, desoxidantes y desulfurante, elementos estos que son perjudiciales en la calidad del metal.

2.2.- Aportan elementos de aleación que mejoran y aumentan la calidad del metal aportado o fundido. Por ejemplo un electrodo con núcleo de acero dulce, por la acción del revestimiento puede efectuar un depósito duro o inoxidable. Esta propiedad puede colaborar en el aumento del material de a porte de la siguiente manera: en cierto tipo de electrodos, el revestimiento tiene incorporado un elemento metálico en polvo (polvo de Fe) hierro de composición química similar a la del núcleo, que se derrite en el arco y se une al metal fundido, proveniente del alma aumentando de esta manera la cantidad del material depositado y por consiguiente la rata de deposición.

3.- GRUPO FISICO. Este grupo de revestimiento protege el metal fundido de los gases dañinos del aire, como lo son el oxigeno y el hidrogeno. El oxigeno y el hidrogeno de el aire al combinarse con el metal fundido forma óxidos y nitruros haciendo que el metal se torne frágil y poroso, con la consecuente disminución de las propiedades mecánicas. Ciertos componentes del revestimiento, al quemase en el arco eléctrico, forman una atmósfera protectora que evita que el aire quede en contacto directo con el metal fundido. Algunos elementos del revestimiento se derriten formando una escoria que rodea totalmente las gotas del metal fundido durante el viaje de estas, desde el extremo del electrodo al metal base logrando así su protección total. Al efectuarse el depósito la escoria se mezcla con el metal fundido y va recogiendo sus impurezas haciéndolas flotar en la superficie del cordón donde finalmente la escoria se solidifica.

La escoria sólida forma una capa sobre el depósito, que aun mismo tiempo protege al metal caliente de la acción perjudicial de aire y retarda el enfriamiento, evitando con esto que el metal se temple o endurezca excesivamente. Este grupo físico del revestimiento dirige la fuerza del arco y el metal fundido en dirección deseada esto se logra por cuanto el revestimiento tiende a fundirse más lentamente que el núcleo metálico, formándose una especie de boquilla que orienta la dirección del arco eléctrico, y dirige las gotas del metal fundido. El metal fundido posee tres propiedades importantes que son:

RESISTIVIDAD
VISCOSIDAD
TENSION SUPERFICIAL

3.1.- LA RESISTIVIDAD, es la resistencia que opone el metal fundido al flujo de corriente en varias veces mayor que la del metal sólido en el punto de fusión.

3.2.- LA VISCOSIDAD, determina la rata con que el metal fluye a través de la separación entre dos platinas. (Intersticio).

3.3.- LA TENSION SUPERFICIAL, expresa la facilidad con que el metal fundido llena cavidades relativamente pequeñas. De acuerdo con estos grupos: eléctrico, físico y metalúrgico se determinan las propiedades del revestimiento que vimos anteriormente: función mecánica, función eléctrica, función metalúrgica, función protectora y función térmica.

ELECTRODOS METALICOS REVESTIDOS.

Constan de una varilla metálica cilíndrica Forrada de un material compuesto de di versos productos químicos, minerales, ferro-aleaciones, óxidos metálicos, que sirven como elemento de circuito eléctrico por formar el arco entre el extremo del electrodo y la pieza a soldar, y a su vez como atmósfera protectora del metal fundido y del Electrodo. Los Electrodos Metálicos Revestidos se Clasifican en:

FERROSOS.
NO FERROSOS

ELECTRODOS METALICOS REVESTIDOS FERROSOS. En esta gran familia de los Electrodos Metálicos Revestidos Ferrosos encontramos que la variedad es bastante amplia, por lo tanto haremos un estudio profundo de los componentes y compuestos químicos tanto del núcleo como del revestimiento.

A esta gran Familia de los Electrodos Metálicos Revestidos Ferrosos pertenecen los siguientes Electrodos:

Los Celulósicos, los Rutílicos, los Bajo Hidrógeno, los Básicos, los de Acero Inoxidable, los de Fundición y los de Recargues duros.

ELECTRODOS METALICOS REVESTIDOS NO FERROSOS. Entre los Electrodos no Ferrosos encontramos los de Aluminio y sus Aleaciones, los de Cobre y sus Aleaciones, Plata, Monel, Antimonio y los de Níquel para Hierro Fundido. Gris.

CLASIFICACION DE LOS ELECTRODOS DE ACUERDO AL COMPUESTO QUIMICO.

El tipo de compuesto químico que se usa para generar la atmósfera protectora en los electrodos revestidos, los subdividen en dos grandes grupos, dependiendo de si son Orgánicos ó Inorgánicos, veamos de la siguiente forma:

COMPUESTOS ORGANICOS. A este grupo pertenecen los electrodos de la familia:

Celulósicos sódicos (Alta Penetración) Rutílicos sódicos (Baja Penetración, Buen Acabado)

COMPUESTOS INORGANICOS. En este grupo se encuentran los electrodos:

Bajo Hidrógeno. Básicos

ELECTRODOS ORGANICOS.

CELULOSICOS SODICOS. Son electrodos de alta penetración, excelente fusión, fácil remoción de escoria, buena calidad radiográfica, arco suave, fácil de operar en todas las posiciones, buena resistencia y ductilidad. A esta familia pertenecen los electrodos del tipo E-6010-ZIP-10T, E-6011, E-6012 diseñados para trabajos en oleoductos, calderas, termoeléctricas, petroquímicas etc.

RUTILICOS SODICOS. Son electrodos de mediana penetración, arco silencioso, cordones convexos y lisos, buena operabilidad en todas las posiciones. A esta familia pertenecen los electrodos del tipo E-6012-ZIP-12

RUTILICOS POTASICOS. Estos electrodos no son aptos para penetración son de fácil encendido, arco suave poca salpicadura, fácil remoción de escoria, fácil operabilidad en todas las posiciones, buena estabilidad de arco, cordones suaves y excelente acabado. A este grupo pertenecen los electrodos: del tipo, E-6010, ESUPER, SW 613, E-7014, E-7024.

CELULOSA SODIO POLVO DE HIERRO. Alta penetración, alta rata de deposición y buena fusión, alta resistencia y excelente calidad a los rayos–x, escoria de rápida solidificación. Es por esta característica que su operabilidad descendente es excelente. Como también todas sus aplicaciones este tipo de electrodo trabaja en todas las posiciones. Está diseñado para la soldadura de tubería en oleoductos y gasoductos, y calderas, excelente en pase de raíz y caliente. A este grupo pertenecen los electrodos:

E-7010, ZIP 10A-1, para tuberías de acero, API 5 -LX GRADO X42, X46, X52, X60.

CELULOSA SODIO. Alta penetración buena calidad a los rayos –x, recomendado para tuberías para oleoductos y gasoductos en el pase de raíz excelente, pero también es re comendado para relleno y acabado. Diseñado para la soldadura de tubería de óleo y gasoducto. Sus características más sobresalientes, son su Operabilidad en todas posiciones. Están indicados en la soldadura para tubería de aceros al carbono de la calidad: API 5-LX60, 5LX-65. A este grupo pertenecen los electrodos del tipo:

E-8010-G, E-9010-G.

ELELCTRODOS INORGANICOS.

BAJO HIDROGENO. A estos electrodos bajo hidrogeno, con polvo de hierro, están diseñados para las aplicaciones en los Aceros al carbono de hasta 70.000 Lb s /Pul cuadradas de resistencia a la tensión.

Este tipo de soldadura se aplica en tuberías, de alta presión, tanques, estructuras y todo tipo de recipiente que vaya a estar sometido al impacto, altas presiones y bajas temperaturas. A esta familia pertenecen los electrodos del tipo: E-7016, E-7018 WIZ-18S, E-7018-1, E-7018G, E-7018 A1, WIZ 18ª1.

BÁSICOS. Son Electrodos de Revestimiento tipo Rutílico Básico, lo cual le permite al Electrodo Soldar en toda posición, produce un arco suave, baja perdida en Salpicaduras, buena apariencia del Cordón superficial relativamente plano y Fácil remoción de Escoria. Están diseñados para soldar aceros Inoxidables ferríticos, Austeníticos y Martensíticos. Son resistentes a la tracción, Corrosión y Altas temperaturas. A esta familia Pertenecen los siguientes electrodos:

CROMARCO 308L-16, CROMARCO 309-16, CROMARCO 312-16, entre otros.

CLASIFICACION DE LOS ELECTRODOS DE ACUERDO A SU APLICACIÓN.

Los electrodos revestidos se agrupan de acuerdo a su aplicación así:

ELECTRODOS PARA ACEROS DE BAJO CONTENIDO DE CARBÓN
ELECTRODOS PARA ACEROS DE BAJA ALEACIÓN
ELECTRODOS PARA ACEROS DE ALTA ALEACIÓN
ELECTRODOS PARA ACEROS INOXIDABLES
PARA HIERROS FUNDIDOS
PARA RECARGUES DUROS
PARA MATERIALES NO FERROSOS

ATMOSFERA PROTECTORA DE LOS COMPUESTOS ORGANICOS.

La composición química de los gases generados por los compuestos orgánicos es del tipo:

CO = Oxido carbono - 40-50%
H2 = Hidrogeno – 40-50%
H2O = Agua 1- 2%
CO2 = Dióxido de carbono 1-6 %

ATMOSFERA PROTECTORA DE LOS COMPUESTOS INORGANICOS.

Esta atmósfera gaseosa inorgánica se genera a partir de carbonato de calcio, el cual al calcinarse con la temperatura del arco produce: CO y CO2 únicamente, por lo tanto están libres de sufrir agrietamientos por lo que en su revestimiento no hay hidrogeno como en los orgánicos.

CO = oxido carbono
CO2 = bióxido de carbono

COMPUESTOS QUIMICOS EN EL REVESTIMIENTO. Los revestimientos están compuestos por aleaciones químicas tales como:

METALES PULVERIZADOS
ELEMENTOS DESOXIDANTES
ELEMENTOS DE ALEACIÓN
MINERALES
COMPUESTOS ÁCIDOS
CONSTITUYENTES BÁSICOS

METALES PÚLVERISADOS. En los revestimientos encontramos:

Polvo de hierro (Fe)
Cobre (Cu)
Aluminio (Al)

ELEMENTOS DESOXIDANTES:

En los revestimientos encontramos estos desoxidantes.

Silicio (Si) 0.05-0.35%, Manganeso (Mn), Aluminio (Al), Titanio (Ti), Circonio (Zr), Rutilo, Celulosa

ELEMENTOS DE ALEACION EN LOS REVESTIMIENTOS:

Carbono, Cromo, Manganeso, Níquel, Celulosa, Dolomita, Caliza, Magnesita, Harina de madera.

MINERALES EN EL REVESTIMIENTO:

Caliza, Dolomita, Magnesita.

COMPUESTOS ACIDOS EN EL REVESTIMIENTO:

Dióxido de titanio, Silicio.

CONSTITUYENTES BASICOS EN EL REVESTIMIENTO:

Óxidos de calcio, Magnesio, Aluminio, Hierro (Fe), Manganeso.

¿QUÉ PAPEL DESEMPEÑAN LAS FERRO ALEACIONES Y LOS COMPUESTOS

QUÍMICOS EN LOS ELECTRODOS?

Las ferro-aleaciones y los compuestos químicos reaccionan con cualquier oxigeno todavía presente en el arco, lo mismo que con cualquier azufre del metal base, formando óxidos de sulfuros que son parte de la escoria. El resto de las ferroaleaciones se unen al núcleo de alambre agregándose al depósito ó pileta de metal fundido, dándole propiedades físicas convenientes. Como ya vimos, los compuestos químicos se subdividen en dos grandes grupos a saber:

COMPUESTOS QUÍMICOS METÁLICOS
COMPUESTOS QUÍMICOS NO METÁLICOS

Los compuestos químicos tanto metálicos como no metálicos ejercen las siguientes funciones:

ESTABILIZADORES DEL ARCO ELÉCTRICO
PROTECTORES DEL ARCO ELÉCTRICO
CONDUCTORES DEL ARCO ELÉCTRICO
DESOXIDANTES Y ENDURECEDORES
ANTICORROSIVOS Y ALEANTES TÉRMICOS

ESTABILIZADORES DEL ARCO ELECTRICO:

EL SODIO Y EL POTASIO (Na – K) forman iones conductores de la electricidad, convirtiendo en conductor el espacio que existe entre los polos (extremo del electrodo y la pieza a soldar).

EL SODIO (Na) define la clase de corriente y e tipo de polaridad, en este caso sería corriente continua

(CC) polaridad invertida (+). Este tipo de corriente la adquirimos de un generador rectificador.

EL POTASIO (K) es tan bien un estabilizador de arco eléctrico pero de mayor potencia que el sodio, ya que este se ioniza más fácilmente, trabaja con corriente alterna y continua. Esto quiere decir que podemos realizar el trabajo con un generador rectificador o un transformador.

Nota: el potasio estabiliza mejor el arco eléctrico que el sodio. Nunca trabajemos un electrodo de corriente continua con corriente alterna, ya que sería difícil mantener estable el arco.

PROTECTORES DEL ARCO ELECTRICO.

La celulosa el carbonato de calcio y el rutilo son compuestos químicos que al quemarse con el arco eléctrico producen gases protectores que evitan la contaminación de la pileta del metal fundido, con los agentes contaminantes de la atmósfera, como lo son el Oxigeno y el Hidrogeno.

CONDUCTORES DEL ARCO ELECTRICO.

El dióxido de titán y el polvo de hierro estabilizan el arco eléctrico dirigiéndolo hacia el intersticio de la junta, protegiéndolo del soplo magnético y evitando que el electrodo se pegue a la junta. Estos compuestos químicos facilitan el trabajo de soldeo con corriente continua y polaridad invertida.

DESOXIDANTES Y ENDURECEDORES.

Los desoxidantes tales como: el silicio, el manganeso, el aluminio, el titanio y el zirconio son aleantes químicos que actúan como agentes desoxidantes y a su vez aumentan la dureza en el metal depositado sin perjudicar para nada la estructura metalúrgica del mismo, evitando agrietamientos en caliente.

ANTICORROSIVOS Y ALEANTES TÉRMICOS.

Los anticorrosivos tales como el níquel y el cromo son elementos aleantes que producen una alta resistencia a la corrosión en me tales de baja aleación como tan bien mejoran la resistencia a las altas temperaturas en los aceros aleados al cromo y al cromo –níquel- molibdeno.

La American Welding Society (AWS), Clasifica y designa los Electrodos bajo las Normas: AWS-A5.1, AWS-A5.2, AWS-A5.3 etc. Los Electrodos Son varillas o rollos de alambre Metálicos de composición físico química similar a la estructura y propiedades del metal base a ser soldado. Sirven no solo de material de aporte o de relleno, sino que deben llenar una serie de requisitos mecánicos, físicos y químicos. Los electrodos se clasifican en:

ELECTRODOS NO METALICOS.

Son electrodos o varillas cuya composición básica es a base de Carbón Grafito, y vienen recubiertos por una capa de Cobre para darle una mejor estabilidad de arco y a su vez cuerpo, evitando su fragilidad.

ELECTRODOS METALICOS

Constan de una varilla metálica cilíndrica, de composición definida (Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Níquel, Cromo, Manganeso, Molibdeno, Aluminio, Cobre.) Los Electrodos Metálicos se Clasifican en:

ELECTRODOS METALICOS DESNUDOS
ELECTRODOS METALICOS REVESTIDOS

ELECTRODOS METALICOS DESNUDOS. Son varillas o Alambres Cilíndricos de Metal sin

Recubrimiento, de composición definida y se clasifican en:

ELECTRODOS METALICOS DESNUDOS QUE NO APORTAN
ELECTRODOS METALICOS DESNUDOS QUE APORTAN

ELECTRODOS METALICOS DESNUDOS QUE NO APORTAN. Estos son Electrodos Herramienta que se emplean en el Proceso de Soldadura GTAW (Tig) para Soldar con Gas Inerte de Protección. No Aportan material en la Junta a Soldar, su función es la de Transferir el Arco Ionizando los Electrones a través de un Gas Inerte. Se caracterizan por estar constituidos de metales duros tales como:

TUNGSTENO PURO (W), ZIRCONIO (Zr), TORIO (Th).

También los hay de las mezclas de TUNGSTENO + TORIO, TUNGSTENO + ZIRCONIO.

Los Electrodos de TUNGSTENO PURO trabajan con corriente alterna se emplean para soldar todos los Aluminios y sus aleaciones.

Los Electrodos de ZIRCONIO trabajan con corriente alterna y se emplean para soldar TITANIO.

Los de TORIO se emplean para soldar Acero al carbón, Aceros Aleados al Cr, Ni, Mn, Mo, Si. , y Aceros Inoxidables Ferríticos, Austeníticos y Martensíticos

ELECTRODOS METALICOS DESNUDOS QUE APORTAN. Estos Electrodos se Clasifican en:

FERROSOS
NO FERROSOS

Y estos a su vez se subdividen en:

SÓLIDOS
TUBULARES

Los hay en Varillas y en Alambres que vienen en rollos. Se emplean en los siguientes Procesos de Soldadura, tomando gran auge:

OFW (OXICOMBUSTIBLE)
GTAW (TIG)
MAW (MIG-MAG)
FCAW (INERSHIELD)
SAW (ARCO SUMERGIDO)

El PROCESO OFW: (Oxi-Combustible) Emplea Electrodos desnudos Sólidos Ferrosos en (Varillas) de bajo contenido de Carbono y no Ferrosos tales como el Aluminio y sus Aleaciones, Cobres y sus Aleaciones, Plata, Latón, Bronce etc. Estos Electrodos vienen en forma de varillas de longitud aprox., a un mt. Y en diámetros de 1/16”, 3/32”, 1/8”, 5/32”, 3/16”.

EL PROCESO GTAW (Tig) Emplea Electrodos Sólidos desnudos Ferrosos y no ferrosos en forma de varillas, con dimensiones de 1/16”, 1/32”,1/8”, 5/32”, y longitud de un metro. Los hay de Bajo, Mediano y Alto contenido de Carbono, como tan bien Aleados al Cr, Ni, Mn, Mo, Si, y Aceros Inoxidables Ferríticos, Austeníticos y Martensíticos, que trabajan con Gas Inerte de Protección.

EL PROCESO GMAW (Mig-Mag) trabaja con Electrodos Sólidos Ferrosos y no Ferrosos en forma de Alambre, con Gas de protección Inerte y Activado. Entre los Ferrosos se encuentran los de bajo contenido de carbono, los Aleados y los Inoxidables. El fuerte en este Proceso es el de bajo contenido de Carbono, pero tan bien emplea el alambre de Aluminio como metal no Ferroso.

EL PROCESO FCAW (Flux cored) emplea Rollos de Alambre Desnudo Tubular con fundente en el Núcleo, los hay de Acero de bajo y mediano contenido de Carbono sin protección Gaseosa, y de Acero inoxidable con Fundente en el núcleo y Gas Inerte de Protección.

EL PROCESO SAW (Arco Sumergido) Trabaja con Alambre Sólido Desnudo de Ace ro de bajo contenido de Carbono y Fundente Granulado de Protección exterior. Viene en rollos de diferentes calibres. Esta diseñado para trabajos de Soldadura en alta producción. El sistema es totalmente Automático y de prioridad para Aceros de bajo Carbono.

DESIGNACIÓN DE LOS ELECTRODOS POR LA AWS.

LA MERICAN WELDING SOCIETY (AWS) clasifica los electrodos de acero al carbón de la siguiente manera: AWS A.5.1 y les designa con una letra y cuatro dígitos para su respectiva clasificación así:

E – XXXX

En donde el prefijo “E” significa: Electrodo Manual Revestido.

SIGNIFICADO DE LOS DOS PRIMEROS DÍGITOS:

(E-XX) Los dos primeros dígitos seguidos del prefijo “E” se refiere a la resistencia de la tracción de la Soldadura en miles de libras por pulgada cuadrada del metal depositado. Eje: E-60XX, esto quiere decir que se trata de un Electrodo Manual Revestido que produce un metal depositado del cual cada pulgada cuadrada de soldadura soporta 60.000 mil Libras de Tensión.

SIGNIFICADO DEL TERCER DÍGITO:

(E – XXX) El tercer digito, que puede ser: 1, 2 o 3, se refiere a las Posiciones a Soldar.

Cuando el número es, 1, 2,3, 4, su significado cambia asi:

Quiere decir, el electrodo opera en todas las Posiciones (1F, 2F, 3F, 4F ó 1G, 2G, 3G, 5G, 6G.)
Opera en posición Plana y Horizontal (1F, 2F ó 1G, 2G)
Opera en posición Plana (1F, 1G.)

4. Opera en posición Vertical Descendente. VD.

SIGNIFICADO DEL CUARTO DÍGITO:

(E – XXXX). El cuarto digito acompañado del tercero indican el tipo de revestimiento, tipo de corriente y polaridad con que trabaja el electrodo.

IDENTIFICACIÓN DEL REVESTIMIENTO DE ACUERDO AL CUARTO DIGITO.

El cuarto digito que la AWS le designa a los Electrodos Revestidos es muy importante en ellos ya que indica el tipo de Revestimiento, en los cuales podemos fácilmente identificar y poder hacer la elección correcta para el tipo de trabajo especificado.

El “O” indica que el Revestimiento es de tipo Celulósico P.I. CC.
El “1” indica que es Celulósico P.I. CA. / CC.
El “2” indica que es de Rutilo P.D. CC.
El “3” indica que es de Rutilo PD. CA / CC.
El “4” indica que es de Rutilo Polvo de Hierro P.I. CA /CC
El “5” indica que es de Bajo Hidrógeno P.I. CC.
El “6” indica que es Bajo Hidrógeno P.I CA / CC.
El “7” indica que es Oxido Polvo de Hierro P.I. CA / CC.
El “8” indica que es Bajo Hidrógeno Polvo de Hierro P.I. CC.

P.I. = POLARIDAD INVERTIDA.

P.D. = POLARIDAD DIRECTA.

COMO CALCULAR EL AMPERAJE EN LOS ELECTRODOS.

El tipo de Revestimiento en los Electrodos designa la Intensidad de Calor que vamos a emplear para derretir el Electrodo, y este lo proporciona el Amperaje. Cada Electrodo tiene un alcance adecuado de amperaje y este se mide o calcula de la siguiente manera:

1.- Cada Amperio es igual a una milésima de Pulgada del Diámetro del Núcleo del Electrodo. Ejemplo:

Un Electrodo de Diámetro de 1/8” es igual a 0.125 milésimas de pulgada Esto quiere decir que el Amperaje requerido en este Electrodo es de 125 Amperios, como referente o aproximación para hacer una prueba y verificar si es un poco más, o menos. La operación se hace así:

1.1.- 1 dividido entre 8 = 0.125 / 0.125 es el valor de la fracción en milésimas de pulgada que a su vez se toma como Amperios. Partiendo de esta fórmula, podemos calcular el amperaje de todo Electrodo, teniendo en cuenta que los Electrodos terminados en:

2, 3, y 4 son de Revestimiento Rutílico y el amperaje se calcula igual.

Los Electrodos terminados en: 0 y 1 tienen Revestimiento Celulósico, por lo tanto el Amperaje se calcula igual pero se les resta el 20% al amperaje requerido por la formula. Ejemplo:

1/8” = 0.125”
0.125” = 125 Amp.
125 – 20% = 100 Amp.

Los Electrodos terminados en: 5, 6, y 8 son Electrodos de Revestimiento Bajo Hidrógeno y funcionan con el 10% más de lo requerido por la Formula Ejemplo:

1/8” = 0.125”
0.125” = 125 Amp.
125 + 10% = 137.5 / 138 Amp.

2.- Otra regla para determinar el amperaje aproximado, y de verificar por medio directo si es el correcto, es siendo de 30 a 40 amp, / mm menos el 50% de espesor de la chapa a soldar, diciendo que es una determinación directa del operario, tomamos como Ejemplo:

Tengo una lámina de 8 mm para soldar en los soportes de un tanque:

8mm x 30 Amp = 240 Amp.
240 Amp x 50% menos = 120 Amp.
120 Amp. Por prueba directa determinamos si es o no.

3.- Teniendo una constante donde; A (Amperaje) = 50 x (Diámetro del electrodo, menos 1) =

A = 50 x (D – 1)

3.1.- Tenemos un electrodo con un diámetro de 3milimetros, ¿Cuál será el amperaje a utilizar?

A 50 x (D – 1) entonces: A = 50 x (3mm – 1)

A = 50 x (2)

A = 100.

Estos cálculos nos ayuda a encontrar un amperaje lo más aproximado posible, donde nosotros como operarios debemos tomar la decisión de si es o no lo que necesitamos para trabajar.

Hay electrodos que además de los cuatro dígitos, tienen adicional una vocal o consonante y un número al final, esto indica el tipo de aleación del electrodo.

VELOCIDAD DE AVANCE Y ANGULOS DEL ELECTRODO.

1.- La velocidad de avance del electrodo es por lo general de: 7 a 30 cm. / minuto.
El avance del arco debe estar de acuerdo al diámetro del electrodo usado, porque la forma final y la

Presentación del cordón, depende en gran parte de la velocidad del avance.

Un avance lento producirá un cordón redondo y ancho.
Un avance rápido producirá un cordón plano y angosto.
El ángulo de avance del electrodo es por lo general de 15° a 20° en sentido de avance.

Este ángulo se traduce como la inclinación del eje con respecto a su perpendicular.

El ángulo de trabajo es el que conserva el electrodo a lado y lado del cordón de soldadura, que por lo general es de 90° una mala inclinación de este ángulo genera en la soldadura mala fusión, contorno irregular y mala transferencia de calor.
El arco por ejemplo, debe mantenerse lo más corto posible, pero sin permitir que el revestimiento del electrodo toque el charco del metal fundido.
La oscilación, del arco debe ser generalmente corta, no mayor que cuatro veces el diámetro del electrodo, y de solamente de uno a dos veces el diámetro del mismo para los electrodos de “bajo hidrogeno”. Cuando por fuerza mayor la oscilación debe ser mayor; la velocidad debe ser lo más baja posible.
La escoria como función principal limpia las impurezas del metal depositado y ayuda a darle al cordón su forma y apariencia externa. al mismo tiempo y según su punto de solidificación permite que el metal depositado se sostenga en posiciones verticales y sobre cabeza. Consecuentemente es importante no remover la escoria, hasta tanto no se haya enfriado y solidificado completamente.

El objetivo de lo anterior, es evitar que en ningún caso el electrodo y el metal que esta siendo depositado se salgan de la atmósfera del gas protector generado por el recubrimiento.

LISTA DE COMPROBACIONES PARA UNA FÁCIL Y

RÁPIDA SELECCIÓN DE ELECTRODOS.

¿Cuáles son las propiedades del metal base?

Qué grosor y forma tiene el metal base? El material pesado de diseño complicado requiere por lo regular de electrodos de mayor ductilidad?
Diseño y ajuste de la unión. Se requerirán electrodos de penetración profunda cuando las orillas no están biseladas y el ajuste es apretado. Los electrodos de penetración ligera se requieren cuando la raíz está abierta.
Posición de soldadura. La soldadura en posición plana es mucho más económica. Seguida por la horizontal y después la vertical, la menos económica es la posición sobre cabeza. Algunos electrodos se pueden utilizar en todas las posiciones, pero otros están limitados a ciertas posiciones.
Especificaciones y condiciones de servicio. Las especificaciones o claves que determinan el trabajo, pueden indicar la clase de electrodo que debe ser utilizado. De lo contrario, hay que tomar en cuenta los requerimientos que deberá llenar el trabajo terminado. Por ejemplo; ¿Deberá contar el cordón depositado con alta resistencia a la tensión, ductilidad, etc.?
Eficiencia de la producción. Por lo regular las varillas para alto índice de depósito agilizan el trabajo pero no siempre pueden ser utilizadas.
Condiciones ambientales del trabajo: ¿Se encuentra limpio el material, o está herrumbroso, pintado o grasoso? ¿Están lo suficientemente capacitados los trabajadores para manejar el electrodo en cuestión en una determinada posición?
Tipo de corriente de soldaduras disponibles.

El proceso eléctrico en el arco es de gran importancia para comprender lo que pasa en la soldadura de aluminio. En principio se puede soldar con corriente continua (CC) o con corriente alterna (CA). Si observamos primero la CC, podemos elegir entre dos casos de polaridades diferentes, polaridad negativa y polaridad positiva.
La polaridad negativa cede la mayor parte de su energía a la pieza de trabajo, 70 %, de modo que obtenemos un baño de fusión profundo, con buena penetración.

La carga sobre el electrodo es reducida, lo cual es una ventaja en la soldadura TIG. Una gran desventaja, al emplear esta polaridad es que el arco rompe la película de óxido, de modo que se impone un tratamiento previo de material, como la preparación cuidadosa de los bordes, limpieza muy cuidadosa y bordes biselados.

En combinación con arco pulsado se puede soldar chapa fina desde 0,06 mm. La soldadura con corriente continua y polaridad positiva (polaridad invertida) se usa para la soldadura MIG. Es típico que en la distribución de calor, el 70 % corresponda al electrodo.

El baño de fusión es relativamente ancho y de escasa profundidad resultando en poca penetración.

La ventaja determinante para el uso de polaridad positiva consiste en el efecto rompedor de la película de óxido del arco, con tal eficacia, que dicha película ya no sea obstáculo para conseguir una buena calidad en la soldadura.

El mecanismo para este efecto rompedor de la película de óxido no es completamente conocido, pero una explicación, es que se debe al bombardeo de la superficie de iones metálicos positivos análogo a la limpieza de superficies por chorreo.

Aunque el arco tiene esta propiedad no se debe prescindir de la eliminación del óxido antes de empezar la soldadura. El arco no es capaz de romper las películas de óxido gruesas formadas durante la laminación de chapas en caliente, sino sólo las capas finas que se forman después de la limpieza. La soldadura con corriente alterna (CA) implica que la polaridad se cambia aproximadamente 100 veces por segundo y, por lo tanto, se pueden considerar las propiedades de la soldadura con CA como el promedio entre los dos casos en la soldadura con corriente continua. La distribución del calor es casi la misma entre el electrodo y la pieza de trabajo;

la penetración y ancho del baño de fusión cae entre los valores que rigen para los dos casos anteriores.

El arco tiene todavía un efecto rompedor de la película de óxido. La corriente alterna se usa en la soldadura TIG normal con argón como gas protector. La corriente absorbida por el equipo se altera debido a la acción rectificadora del arco; por esta razón se ha diseñado una máquina para soldadura TIG que compensa este efecto.

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