ELECTRODO REVESTIDO: Tiene un núcleo metálico, un revestimiento a base de sustancias químicas y un extremo no revestido para fijarlo en el porta electrodo.
El núcleo es la parte metálica del electrodo que sirve como material de aporte. Su composición química varía de acuerdo a las características del material a soldar.
El revestimiento es un material es un material que esta compuesto por distintas sustancias químicas. Tiene las siguientes funciones:
a) Dirige el arco conduciendo a una fusión equilibrada y uniforme.
b) Crea gases que actúan como protección evitando el acceso del Oxígeno y el
Nitrógeno.
c) Produce una escoria que cubre el metal de aporte, evitando el enfriamiento brusco y
también el contacto del Oxígeno y del Nitrógeno.
d) Contiene determinados elementos para obtener una buena fusión con los distintos tipos
de materiales.
e) Aporta al baño de fusión elementos químicos que darán al metal depositado las distintas
características para las cuáles fue formulado
f) Estabiliza el arco eléctrico.
CONDICIONES DE USO
1) Debe estar libre de humedad y su núcleo debe ser concéntrico
2) Debe conservarse en lugar seco.
Para la soldadura de los aceros, los electrodos se clasifican atendiendo al tipo de revestimiento que incorporan. Así se tiene la siguiente clasificación típica:
- Electrodos Celulósicos;
- Electrodos Ácidos;
- Electrodos de Rutilo;
- Electrodos Básicos;
- Otros (electrodos de gran penetración; de gran rendimiento; de autocontacto).
4.2- Propiedades y Aplicaciones
A continuación se va ciertas características de los electrodos en lo que se refiere a tipo de escoria generada, metal depositado, tipo de arco eléctrico, características mecánicas del cordón resultante, y sobre aplicaciones y precauciones a tener en cuenta para cada tipo.
4.2.1- Electrodos Celulósicos
• Tipo de escoria: este tipo de electrodos genera una escoria poco voluminosa y de fácil eliminación;
• Metal depositado: el cordón depositado va a contener gran cantidad de hidrógeno ocluido;
• Arco eléctrico: posee una gran penetración y abundantes pérdidas por salpicaduras;
Características mecánicas:
Carga de rotura: 48 kg/cm2 ; Alargamiento en rotura: 28%
Límite elástico: 40 kg/cm2 ; Resiliencia a 0º C: 75 Julios
Aplicaciones y precauciones: este tipo de electrodos se utilizan principalmente para soldadura de tuberías, siendo su uso generalizado en soldaduras de oleoductos. Es adecuado su uso para ejecutar soldaduras en posición y producen una gran cantidad de humos.
4.2.2- Electrodos Ácidos
• Tipo de escoria: genera una escoria poco viscosa (por el Mn) y de fácil eliminación. A su vez es de color negro y de estructura esponjosa;
• Metal depositado: el cordón va a resultar con un alto contenido en impurezas. No obstante, la presencia de hidrógeno va a ser menor que en el caso de los celulósicos. Existe peligro de figuración en caliente del cordón si el contenido de C es elevado;
• Arco eléctrico: para este tipo de electrodo normalmente se empleará corriente continua (CC) con polaridad directa, aunque debido a la buena estabilidad del arco se puede emplear también con corriente alterna (CA);
• Características mecánicas:
Carga de rotura: 48 kg/cm2 ; Alargamiento en rotura: 27%
Límite elástico: 38 kg/cm2 ; Resiliencia a -20º C: 50 Julios
• Aplicaciones y precauciones: este tipo de electrodos tiene un escaso uso, su consumo está en trono del 2%. Básicamente su utilización se restringe para soldaduras de aceros de construcción.
• Tipo de escoria: genera una escoria con una viscosidad adecuada que se elimina con facilidad. Su aspecto es globular;
• Metal depositado: el cordón va a presentar un nivel de impurezas intermedios entre ácidos y básicos. No obstante, el contenido de hidrógeno con este tipo de electrodo puede llegar a fragilizar la unión;
• Arco eléctrico: para este tipo de electrodo se puede utilizar tanto con corriente alterna (CA) como continua (CC) en polaridad directa o inversa;
• Características mecánicas:
Carga de rotura: 48 kg/cm2 ; Alargamiento en rotura: 25%
Límite elástico: 42 kg/cm2 ; Resiliencia a -20º C: 50 Julios
• Aplicaciones y precauciones: este tipo de electrodos encuentra su aplicación principalmente en la soldadura de aceros. Su consumo actual se estima en un 55%. Tiene un uso generalizado en calderería, construcción naval, estructuras metálicas, etc. Es adecuado para la ejecución de soldaduras en posición.
• Tipo de escoria: genera una escoria densa, pero poco abundante que sube a la superficie del cordón con rapidez. De color pardo y brillante, se elimina de una forma aceptable;
• Metal depositado: el cordón se presenta casi exento de impurezas y libre de hidrógeno;
• Arco eléctrico: para este tipo de electrodo se puede utilizar tanto con corriente alterna (CA) como continua (CC) en polaridad inversa;
• Características mecánicas:
Carga de rotura: 54 kg/cm2 ; Alargamiento en rotura: 28%
Límite elástico: 44 kg/cm2 ; Resiliencia a 0º C: 130 Julios
• Aplicaciones y precauciones: este tipo de electrodos están recomendado para la soldadura de aceros. Su uso está generalizado en calderería, construcción naval, estructuras metálicas, maquinaria, etc.
- Electrodos de Gran Penetración
Estos electrodos presentan un revestimiento muy grueso con objeto de soportar una intensidad de corriente mayor.
A continuación se resumen en la tabla siguiente las características principales de los diferentes tipos de electrodos:
Por último, se detalla en la siguiente tabla los valores medios de la corriente de soldadura (A), según el tipo y diámetro del electrodo que se utilice:
4.3- Normalización según UNE y AWS
A continuación se expone la forma de identificación de los electrodos revestidos empleados para soldadura por arco manual según la normativa UNE y AWS.
Para el caso de soldadura de aceros, un electrodo en España se normaliza según la UNE 14003: Electrodos para soldadura por arco manual de aceros al carbono de resistencia normal y de aceros de baja aleación y resistencia entre 50 y 60 kg/mm2:
Ejemplo:
Por otro lado, según la American Welding Society (AWS), la clasificación e identificación de los electrodos se realiza de la siguiente manera:
Para soldadura de aceros al carbono, se emplea la especificación AWS A5.1., que trabaja con la siguiente designación para electrodos revestidos:
E XXYY 1 HZR
donde:
E: Indica electrodo para soldadura por arco, el cual por definición conduce la corriente por arco;
XX: Dos dígitos que designan la mínima resistencia a la tensión del metal depositado, en Ksi.
YY: Dos dígitos que designan las posiciones de soldadura en que puede trabajar el electrodo, el tipo de revestimiento y el tipo de corriente adecuado para el electrodo. El primer dígito indica la posición (1=todas, 2=plana y horizontal, 4 todas pero especialmente para vertical descendente), la combinación de los dos dígitos indica las otras características.
Los designadores después del guión son opcionales:
1: Designa que el electrodo (E 7016, E 7018 ó E 7024) cumple con los requisitos de impacto mejorados E y de ductilidad mejorada en el caso E 7024;
HZ: Indica que el electrodo cumple con los requisitos de la prueba de hidrógeno difusible para niveles de "Z" de 4.8 ó 16 ml de H2 por 100gr de metal depositado (solo para electrodos de bajo hidrógeno);
R: Indica que el electrodo cumple los requisitos de la prueba de absorción de humedad a 80°F y 80% de humedad relativa (solo para electrodos de bajo hidrógeno).
La especificación AWS A5.5., que trae los requisitos de los electrodos para soldadura de aceros de baja aleación utiliza la misma designación de la AWS A5.1., con excepción de las designaciones opcionales. En su lugar, utiliza sufijos que constan de una letra o de una letra y un número, p(por ejemplo A1, B1, B2, C1, G, M, etc.) los cuales indican la composición química.
La especificación AWS A5.4., que trata de los electrodos para soldadura de aceros inoxidables trabaja con la siguiente designación:
E XXX N
donde:
E: Indica electrodo para soldadura de arco;
XXX: Indica la composición química del deposito de soldadura puro, la cual se basa en la designación AISI;
N: Indica el tipo de corriente con la que puede operarse el electrodo.
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