Variantes del proceso SMAW

Este artículo arroja luz sobre las cuatro variantes principales del proceso de Soldadura de Arco Metálico Protegido (SMAW). Las variantes son: 1. Soldadura de electrodo táctil 2. Soldadura de electrodo agrupada 3. Soldadura de arco múltiple 4. Soldadura de electrodo masiva.

Variante # 1. Soldadura de electrodo táctil:

La soldadura con electrodo táctil es comparativamente una técnica más nueva que ayuda a mejorar tanto la velocidad de producción como la calidad de la soldadura.

En la soldadura de electrodos táctiles, el arco se realiza de la forma habitual, pero tan pronto como se establece un arco estable, el electrodo se empuja hacia abajo hacia la pieza de trabajo de manera que el recubrimiento lo toque. Luego, el electrodo se mueve en la trayectoria deseada mientras el recubrimiento permanece continuamente en contacto con la pieza de trabajo. El electrodo está inclinado 10 ° a 15 ° desde la vertical en la dirección de soldadura.

El éxito de la soldadura de electrodos táctiles se basa en el hecho de que la velocidad de fusión del material de recubrimiento es menor que la del cable central. Esto proporciona un barril de recubrimiento alrededor del arco y el material se transfiere a través de este pasaje protegido. La longitud del arco puede ser manipulada por la presión ejercida sobre el electrodo.

La velocidad de avance del electrodo debe ser tal que el metal fundido, la escoria y el recubrimiento desmenuzado no quemado queden atrás y el electrodo no sufra un cortocircuito en el baño de soldadura. El ancho de la soldadura se puede controlar a través de la presión sobre el electrodo en la dirección de la soldadura; A mayor presión, más estrecha la cuenta.

Los electrodos utilizados para la soldadura por contacto por lo general son del rutilo y los tipos con recubrimiento básico de la variedad con recubrimiento pesado. La capa gruesa es esencial para asegurar un labio sin quemar con el que establecer la técnica de "toque".

La soldadura con electrodo táctil proporciona una penetración más profunda que la lograda por el método convencional, esto se debe a la concentración de calor dentro del área pequeña limitada por el borde no quemado del recubrimiento. Esto se traduce en una mayor tasa de producción en la medida del 50%. La soldadura por contacto es aplicable a las soldaduras a tope y de filete de una sola capa hacia abajo (Fig. 7.28), así como a las soldaduras de regazo y esquina. El método se puede utilizar para soldaduras de varias carreras pero con una eficiencia reducida.

Variante # 2. Soldadura de electrodos agrupados:

La soldadura con electrodos agrupados se emplea para mejorar la velocidad de deposición del metal. Se pueden agrupar de dos a seis electrodos con alambre fino en tres o cuatro lugares a lo largo de sus longitudes y soldarse por puntos en los extremos pelados superiores donde se deben sostener en un soporte especialmente diseñado, como en la Fig. 7.29.

Aunque la corriente se conduce a través de todos los electrodos del grupo, el arco se establece entre el trabajo y el electrodo más cercano. El arco permanece en ese electrodo hasta que la longitud del arco es demasiado larga para sostenerse y, mientras tanto, otro electrodo ha viajado mucho más cerca de la superficie de la piscina de soldadura. El arco, por lo tanto, salta al electrodo con la menor separación entre éste y el trabajo, y el proceso se repite.

Así, el arco salta de un electrodo a otro a intervalos regulares. Con el agrupamiento de dos electrodos, la tasa de producción se incrementa en aproximadamente un 30% en comparación con la técnica SMAW normal que utiliza un solo electrodo del mismo tamaño. Esto se debe a que es posible transportar una corriente de soldadura más pesada sin sobrecalentar los electrodos (debido a los inventarios de refrigeración); se reduce el tiempo de reemplazo del electrodo y se puede lograr una mayor eficiencia de entrada de calor.

A pesar de una mayor eficiencia de deposición, no es una técnica popular para soldaduras de alta calidad. Esto se debe a la imposibilidad de mantener una longitud de arco uniforme y un salto regular de arco de un electrodo a otro, lo que a menudo conduce a efectos nocivos de la atmósfera circundante en el metal de soldadura. Aunque esta técnica se ha utilizado en la construcción de barcos para aumentar la tasa de producción, no se recomienda para soldar componentes o estructuras críticas.

A veces resulta difícil mantener el ancho de la soldadura con este método. Además, requiere agrupar electrodos y soportes de electrodos especiales para sostenerlos.

Variante # 3. Soldadura por arco múltiple:

En la soldadura de arco múltiple, se utilizan electrodos dobles que están aislados unos de otros como se muestra en la figura 7.30 y se amortiguan en un portaelectrodos especialmente diseñado que conduce la corriente a cada uno de los electrodos por separado. El espacio 'S' entre los electrodos es de 5 a 6 mm.

Dos fases están conectadas a los dos electrodos y la tercera fase al trabajo, como se muestra en la figura 7.31. Se mantienen tres arcos a la vez, dos de los cuales 'b' y 'c' se establecen entre cada electrodo y el trabajo, mientras que la tercera 'a' se establece entre los electrodos. Como resultado, la velocidad de fusión de los electrodos y la velocidad de producción casi se duplican en comparación con una soldadura de arco de una sola fase.

Se utiliza mejor el calor del arco que conduce al consumo de energía por kilogramo de metal depositado como 2, 75 Kwh en lugar de 3, 5 a 4 Kwh con soldadura de arco de una sola fase. Sin embargo, el proceso es bastante engorroso debido al aumento del peso de los electrodos y del soporte. Esto lleva a la fatiga acelerada del operario.

El transformador de soldadura trifásico se utiliza para suministrar corriente para soldadura de arco múltiple. El devanado primario trifásico está conectado en estrella o en triángulo (para 440 o 220 voltios, respectivamente). El secundario consta de dos bobinas, cada una con una tira de cobre desnudo en una de las extremidades centrales. El voltaje secundario del circuito abierto es de 68 voltios. Además, el secundario se puede conectar a 34 voltios y 110 voltios para aplicaciones especiales.

Cuando se detiene la soldadura, los electrodos se retiran del trabajo. Los arcos entre los electrodos y el trabajo se extinguen, pero el arco entre los electrodos permanece. Para extinguir este tercer arco, el transformador de soldadura trifásico incorpora un contactor magnético que desconecta la fase dos cuando el arco 'b' se extingue; esto conduce a la extinción del arco 'a' entre los electrodos.

Los transformadores de soldadura trifásicos generalmente están diseñados para suministrar una corriente máxima de 400 A en el SMAW manual. Las ventajas de la soldadura de arco múltiple incluyen una mayor tasa de producción, menor consumo de energía, mejor factor de potencia y carga equilibrada en las líneas de suministro.

Variante # 4. Soldadura masiva de electrodos:

Otra forma en que 10 aumentan las tasas de producción en soldadura es usar electrodos masivos con un diámetro que oscila entre 8 y 19 mm y que tengan una longitud máxima de aproximadamente un metro. Estos electrodos están hechos específicamente para reparar piezas de fundición y, obviamente, necesitan altas corrientes de soldadura. Estos electrodos son tan grandes y pesados ​​que no es posible usarlos en la forma manual normal; en lugar de eso, se humedecen en manipuladores para introducirlos en el trabajo. Una configuración de este tipo se muestra en la figura 7.32.

El rango de tamaño de los electrodos masivos con la corriente requerida, el tamaño aproximado del grupo de soldadura desarrollado y la tasa de deposición obtenida se indican en la tabla 7.3.