Soldadura de palo, formalmente conocida como soldadura de metal escudo (SMAW), es uno de los procesos de soldadura más antiguos y versátiles. Se basa en un electrodo consumible recubierto en flujo para producir la soldadura. Mientras que es perdonar materiales sucios o oxidados, lograr soldaduras limpias y precisas con SMAW exige una comprensión completa de la técnica, el equipo y los consejos de prevención de metalurgia para obtener resultados aceptables.

Preparación para una soldadura de calidad

La preparación es el factor más importante para producir una soldadura de palo limpio. Una superficie no preparada conduce a defectos como porosidad, inclusión de la escoria y mala fusión. Invierte tiempo en la limpieza adecuada y la configuración de la máquina antes de golpear un arco.

Métodos de limpieza de superficies

Comience por eliminar todos los contaminantes: óxido, escala de molinos, pintura, aceite, grasa y suciedad. Use un cepillo de alambre ( acero inoxidable para el acero inoxidable o aluminio), una molienda con un disco de solapa, o un desengrasador químico. Para el grieta o la escala pesada, una grieta con una rueda de rectificado es más eficiente. Después de moler, limpie el área de articulación con un trapo limpio para eliminar cualquier tipo de presión de presión de polvo residual o de la capa estructural de la capa de cobre.

Selección y almacenamiento de electrodos

Elegir el electrodo adecuado para su metal base, diseño de articulaciones y posición es crítico. electrodos comunes y sus aplicaciones.

  • E6010: Profundidad de penetración, flujo de celulosa-sodio. Mejor para la raíz pasa en tubería, trabajo fuera de posición, y acero sucio o oxidado. Requiere una técnica de látigo y pintura.
  • E6011]: Similar a 6010 pero trabaja en AC o DC. Bien para acero galvanizado o pintado.
  • E7018: Hidrogeno bajo, polvo de hierro fundido. Produce soldaduras suaves y dútiles con espatilla baja. Ideal para acero estructural, aplicaciones de alta resistencia y soldaduras multipass. Debe almacenarse en un horno de varilla a 250–300°F (121–149°C) para evitar la absorción de humedad, lo que causa el grieta de hidrógeno.
  • E7024]: Polvo de hierro, alta tasa de deposición para filetes planos y horizontales. Ideal para soldadura de producción en acero limpio.

Mantenga siempre electrodos en un recipiente sellado o armario calentado hasta su uso. Las varillas de humedad pueden ser recondicionadas al hornear a temperaturas especificadas.

Configuración de máquinas y mantenimiento de cables

Compruebe la configuración de su máquina de soldadura antes de comenzar. Establezca el amperaje dentro del rango recomendado del fabricante para el diámetro del electrodo.

  • 1/8′ (3,2 mm) E7018: 90–150 amplificadores
  • 5/32′′ (4.0 mm) E7018: 130–200 amplificadores
  • 3/32′′ (2.4 mm) E6010: 50–90 amplificadores

Seleccione la polaridad correcta: electrodo de corriente directa negativo (DCEN) para una penetración más profunda en algunas varillas, o electrodo de corriente directa positivo (DCEP) para la mayoría de electrodos SMAW (especialmente E6010 y E7018) para maximizar la penetración y estabilidad del arco. Inspeccione cables para cortes o conductor expuestos que se basan en la pieza de trabajo.

Técnica de soldadura de master

Refinerir su técnica física es donde la mayoría de los Welders ven una mejora inmediata. Enfóquese en el ángulo del electrodo, velocidad de viaje, longitud del arco y manipulación.

Ángulo de electrodo

Para la mayoría de las aplicaciones, mantenga el electrodo en un 15° a 20° ángulo de arrastre (punto hacia la soldadura completa). Esto empuja la escoria detrás del charco y mejora la visibilidad. Para soldadura vertical, utilice un ángulo de empuje de 5° a 15°. Mantenga un ángulo consistente a lo largo de la carrera para evitar la forma de abarrojo desigual y la falta de la fusión.

Longitud del arco

Mantenga el arco lo más corto posible sin pegar la varilla. Un arco corto — aproximadamente el diámetro del alambre de núcleo del electrodo— concentra el calor, reduce el esparcimiento y evita que el oxígeno y el nitrógeno contaminan la piscina de soldadura. Un arco largo produce un sonido más amplio y menos penetrante con propiedades mecánicas excesivas y pobres. Se puede escuchar la diferencia: un sonido crujiente indica su longitud de sonido adecuado

Velocidad de viaje

La velocidad de viaje afecta directamente a la anchura, la penetración y el perfil. El movimiento demasiado rápido produce una cuentas estrechas convexas con una fusión de paredes laterales deficientes. El movimiento crea una gran cuentas plana con un refuerzo excesivo y una posible incrustación de escoria. La velocidad correcta mantiene la piscina de soldadura alrededor de 1/8′ a 3/16′′′ detrás del electrodo. Para la soldadura de la rueda de llenado, apuntan a un ritmo igual a la velocidad de la masa.

Técnicas de manipulación

Para la mayoría de la soldadura de la varilla de cuerdas constante (la arrastre recta) es suficiente y produce las mejores propiedades mecánicas. Únicamente utilice un tejido cuando la brecha de articulación es grande o necesita cubrir una abertura de raíz más amplia.

  • Pauta de tejido: Mueva el lado del electrodo a lado con una ligera pausa en cada borde. Mantenga el ancho de tejido no más de 2,5 veces el diámetro del electrodo para evitar el subcutido.
  • Whipping: Para E6010 root passs, tire el electrodo hacia adelante para fundirse a través de la cara de la raíz, luego empujarlo de nuevo al charco para depositar metal. Esta técnica puentes brechas y proporciona una penetración profunda.

En posiciones verticales, utilice un ligero movimiento oscilante o una serie de cuentas superpuestas en lugar de una tejedora ancha para controlar el asagüe de metales de soldadura.

Control de calor y penetración

El control térmico garantiza una fuerte fusión sin espaciar excesiva o quemadura.

Ajuste de la configuración

Usar el extremo inferior de la gama de electrodos para materiales delgados (por ejemplo, 1/8′′′′ de acero) y el extremo superior para secciones gruesas. El amperaje demasiado bajo causa un arco errante, mala penetración y pegamento. El amperaje demasiado alto resulta en un arco duro, bajo corte, escupido excesivo y penetración poco profunda debido al golpe de arco. Si ves el electrodo que brilla en rojo el recubriente probablemente evitar el recubrimiento de flujo

Polaridad y Penetración

La mayoría de electrodos SMAW funcionan en DCEP ( polaridad reversa) para penetración profunda. DCEN ( polaridad recta) da penetración más baja pero mayor tasa de deposición, adecuado para chapa fina o electrodos especializados como E7024. La corriente alterna (AC) se utiliza cuando el golpe de arco es severo (por ejemplo, en aceros magnéticos) o cuando la máquina carece de rectificación DC.

Temperatura de Precalor e Interpaso

Para materiales más gruesos (ambos 1′′ o 25 mm), aceros de alta resistencia o ambientes fríos, el precalentado ayuda a frenar la velocidad de refrigeración, evitando el grieta de hidrógeno y reduciendo la dureza. La temperatura de precalentamiento suele oscilar entre 100°F y 400°F (38°C a 204°C) dependiendo del equivalente de carbono y el espesor.

Tratar con Arc Blow

El golpe de arco ocurre cuando los campos magnéticos desvían el arco, a menudo en las esquinas de las placas o con la corriente directa. Los síntomas incluyen arco errante, escupidor y falta de penetración.

  • Cambia a AC si es posible.
  • Cambie la ubicación de la pinza de trabajo hasta el extremo de la articulación para equilibrar las fuerzas magnéticas.
  • Usar un arco corto y reducir la velocidad de viaje.
  • Enciende el electrodo hacia la dirección del golpe de arco.
  • Soldado hacia una caja pesada o una cuentas previamente depositada para estabilizar el arco.

Defectos de soldadura comunes y cómo evitarlos

Incluso los experimentados soldadores encuentran defectos. Saber la causa y solución elimina el tiempo perdido en las reparaciones.

Porosidad

Los agujeros en la bobina de soldadura indican la incrustación de gas. Causas: electrodos húmedos, metal base contaminado, un arco demasiado largo, o borradores que soplan el gas blindado. Prevención: almacena las varillas en un horno de varilla, precalienta para expulsar la humedad, limpia las superficies a fondo, mantiene un arco corto, y evita soldaduras en condiciones de viento.

Inclusión de la escoria

Partículas no metálicas atrapadas entre pases de soldadura o en los dedos de la granada. A menudo surge de la eliminación incompleta de la escoria entre pases o de una técnica de tejido que permite la escoria rodar por delante del charco. Prevención: chip y cepillo cada paso a fondo, especialmente en las esquinas. Use un ángulo de arrastración que mantenga la escoria detrás del charco.

Ataque

Un groove se fundió en el metal base en el dedo de la soldadura, debilitando la articulación. Causado por un amperaje excesivo, velocidad de viaje demasiado rápido, o ángulo incorrecto de electrodo. Prevención: reducir el amperaje, ligeramente ángulo el electrodo hacia las placas laterales para llenar las esquinas, y desacelerar. Para soldaduras de relleno, pausa brevemente a cada dedo durante un tejido.

Falta de Fusión

El derretimiento incompleto entre metal de soldadura y metal base o entre pases. Típicamente desde el bajo amperaje, velocidad de viaje rápida o ángulo de electrodo pobre que no derretirá la cara articular. Prevención: aumento del amperaje, lento, asegura que el arco se dirige a la raíz de la articulación. Borde adecuadamente e incluye una cara de raíz para la penetración profunda.

Hidrogen Cracking

Pequeñas grietas en la zona de metal de soldadura o calor, a menudo aparecen horas después de la soldadura. Utilizado por hidrógeno de la humedad en flujo, combinado con alta moderación y microestructuras duras. Prevención: uso de electrodos de baja hidrógeno (por ejemplo, E7018), almacenar varillas correctamente, limpiar la articulación, precalentar y controlar el enfriamiento (cubrir con mantas aislantes para secciones gruesas).

Limpieza e Inspección de la industria posterior a la soldadura

Una soldadura limpia es estéticamente agradable y funcional. La extracción de escoria adecuada evita la corrosión y facilita la inspección visual.

Remoción de escoria

Después de que la soldadura se haya enfriado lo suficiente para girar negro o gris (pero todavía caliente al tacto, alrededor de 400 °F / 200 °C es ideal), utilizar un martillo de barrido para romper el listón pesado. Destripar la escoria con un golpe de glaciar a lo largo de la bola de soldadura. Luego cepillar vigorosamente con un cepillo de alambre para eliminar partículas residuales.

Criterios de inspección visual

Examinar la soldadura para:

  • Perfil de cuentas: Debe ser ligeramente convexo, no demasiado grueso o plano. No hay picos ni valles.
  • Congruencia: Ancho uniforme a lo largo de toda la longitud.
  • Craters: Llene los cráteres completamente al final de la soldadura para evitar las grietas de cráter. Use un paso atrás o llene el cráter con un pequeño movimiento circular antes de romper el arco.
  • Underfill: La soldadura debe ser deslumbrada o ligeramente por encima del metal base. No depresiones en el centro o los bordes.

Para aplicaciones críticas, se pueden requerir pruebas no destructivas adicionales (NDT), como el penetrante de tinte, partículas magnéticas o pruebas radiográficas. Un inspector certificado de soldadura puede proporcionar orientación.

Consejos adicionales para el éxito

La soldadura de palos sigue siendo un proceso fundamental en la fabricación, construcción y reparación. Aplicando metódicamente estos consejos, desde la limpieza completa y el almacenamiento correcto de electrodos hasta el control preciso de arcos y la inspección posterior a la habitación, puede producir consistentemente soldaduras limpias y fuertes que cumplan con los requisitos de código y resistan las tensiones de servicio. La clave es práctica deliberada: cada cuenta es una oportunidad para perfeccionar su técnica.