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6 Tipos de Electrodos de Soldadura por Arco: Una guía completa

La soldadura es un arte que fusiona metales, creando estructuras que pueden soportar una presión y un tiempo inmensos. En el corazón de este proceso se encuentra el electrodo de soldadura por arco, un componente crucial que puede hacer o deshacer la calidad de su soldadura. Tanto si es usted un soldador profesional experimentado, un aficionado que trastea en su garaje o un estudiante que acaba de empezar a explorar el mundo de la soldadura, es esencial que conozca los distintos tipos de electrodos de soldadura por arco.

Desde los electrodos de celulosa-sodio de penetración profunda hasta el versátil E7018, cada tipo tiene sus características y aplicaciones únicas. Elegir el electrodo adecuado implica tener en cuenta factores como el tipo de material, la posición de soldadura y la alimentación eléctrica. Esta completa guía desmitificará el sistema de codificación de electrodos, explicará los detalles técnicos y proporcionará consejos prácticos para seleccionar el electrodo adecuado a sus necesidades específicas.

Sumérjase y descubra los seis tipos principales de electrodos de soldadura por arco, sus propiedades y cómo pueden mejorar sus proyectos de soldadura. Tanto si trabaja en una estructura de acero de alta resistencia como en una simple reparación, esta guía le proporcionará los conocimientos necesarios para conseguir soldaduras fuertes, limpias y duraderas en todo momento.

Introducción a los electrodos de soldadura por arco

Visión general de los electrodos de soldadura por arco

Los electrodos de soldadura por arco son componentes esenciales del proceso de soldadura, ya que crean el arco eléctrico necesario para fundir y unir metales. Estos electrodos pueden ser consumibles, fundiéndose en la unión soldada, o no consumibles, manteniendo el arco sin fundirse.

Papel de los electrodos de soldadura por arco en el proceso de soldadura

Los electrodos transfieren eficazmente la electricidad al punto de soldadura, produciendo altas temperaturas para fundir el metal, que se solidifica para formar una unión resistente. Desempeñan un papel crucial a la hora de determinar la calidad, la resistencia y el aspecto de la soldadura. Muchos electrodos llevan un revestimiento o fundente especial para proteger la soldadura de la contaminación y mejorar sus propiedades.

Factores clave que influyen en la selección de electrodos

La elección del electrodo adecuado es clave para conseguir los resultados de soldadura deseados. Hay que tener en cuenta varios factores:

  • Compatibilidad de materiales: El electrodo debe coincidir con la composición y las propiedades de los materiales de base.
  • Posición de soldadura: Algunos electrodos están diseñados para posiciones específicas, como la soldadura plana, vertical o por encima de la cabeza.
  • Fuente de energía: Los electrodos se adaptan a la corriente alterna (CA), a la corriente continua (CC) o a ambas, según la aplicación.
  • Requisitos de solicitud: La resistencia, ductilidad y aspecto deseados de la soldadura influyen en la elección del electrodo.

Ventajas de utilizar el electrodo adecuado

La selección adecuada del electrodo garantiza una soldadura eficaz, menos defectos y una mayor productividad. Esto contribuye a la integridad estructural y la durabilidad de las aplicaciones industriales, al tiempo que minimiza la necesidad de reparaciones. Además, la elección del electrodo correcto mejora la fiabilidad y la facilidad de uso, incluso en entornos difíciles como la soldadura en exteriores o bajo el agua.

El sistema de codificación de electrodos

Los electrodos están etiquetados con códigos normalizados que proporcionan información esencial sobre sus propiedades, como la resistencia a la tracción, la compatibilidad con la posición de soldadura, el tipo de revestimiento y los requisitos de la fuente de energía. Comprender estos códigos es crucial para seleccionar el electrodo adecuado y garantizar que la soldadura cumpla las normas de resistencia y rendimiento.

Dominando la función y las características de los electrodos de soldadura por arco, los profesionales y aficionados pueden conseguir soldaduras precisas, fiables y duraderas.

1. Electrodos de celulosa-sodio (EXX10)

Electrodos de celulosa-sodio (EXX10)

Los electrodos de celulosa-sodio, a menudo denominados electrodos EXX10, son un tipo de electrodo de soldadura con un revestimiento de material celulósico. Este revestimiento incluye materiales orgánicos como harina de madera y papel, junto con carbonatos metálicos, dióxido de titanio, ferromanganeso, ferrosilicio, gomas, arcillas y fluoruro de calcio para mejorar el rendimiento.

Acción del arco, penetración y usos comunes

Estos electrodos son conocidos por su acción de arco única. Cuando se queman, generan un escudo de gas formado por dióxido de carbono e hidrógeno, que protege el baño de soldadura y actúa como agente reductor. Este escudo de gas crea un arco potente y concentrado que permite al electrodo penetrar profundamente en el metal base. El arco rígido y la alta tasa de deposición hacen que estos electrodos sean ideales para soldar a través de superficies sucias, oxidadas, pintadas o grasientas.

Los electrodos EXX10 son especialmente apreciados en la industria de la soldadura para diversas aplicaciones exigentes:

  • Soldadura de tuberías: Debido a su penetración profunda y a su capacidad para soldar a través de contaminantes, estos electrodos se utilizan ampliamente en la soldadura de tuberías a campo traviesa.
  • Soldaduras exteriores y verticales: La rápida congelación de la escoria hace que los electrodos EXX10 sean ideales para la soldadura vertical descendente (también conocida como "stove-piping"), una técnica crucial para mantener la calidad de la soldadura en condiciones exteriores.
  • Aplicaciones pesadas: Las sólidas propiedades mecánicas y las altas velocidades de deposición de estos electrodos los hacen adecuados para diversas tareas de soldadura pesada, incluidas las pasadas de raíz y en caliente, y para el relleno y taponado de tubos de hasta grado X52.

Consideraciones técnicas

Al utilizar electrodos de celulosa-sodio, deben tenerse en cuenta varios factores técnicos para garantizar un rendimiento óptimo de la soldadura:

  • Fuente de energía: Los electrodos EXX10 funcionan con corriente continua (CC) y polaridad inversa (DCEP). No son aptos para corriente alterna (CA), lo que limita su aplicación a equipos de soldadura compatibles con CC.
  • Consistencia de la soldadura: Las soldaduras producidas por los electrodos EXX10 pueden ser más rugosas y tener más salpicaduras en comparación con otros electrodos, lo que requiere soldadores cualificados para gestionar el proceso.
  • Calidad de la superficie: Aunque las soldaduras suelen tener un aspecto rugoso, sus propiedades mecánicas -especialmente tras el envejecimiento- son excelentes. La escoria de congelación rápida ayuda en las situaciones de soldadura por encima de la cabeza y en todas las posiciones, ya que evita que el baño de soldadura se desplace antes de la solidificación.

Ventajas y retos

Los electrodos de celulosa-sodio ofrecen varias ventajas, pero también plantean algunos retos:

  • Ventajas:

  • Penetración profunda: Ideal para materiales gruesos y superficies con contaminantes.

  • Propiedades mecánicas: Excelente resistencia y durabilidad, especialmente beneficioso para la soldadura de tuberías.

  • Versatilidad: Adecuado para diversas aplicaciones exigentes, incluidas posiciones verticales y elevadas.

  • Desafíos:

  • Control y precisión: La rápida congelación de la escoria y los altos niveles de salpicaduras requieren un control preciso, lo que puede suponer un reto para los soldadores noveles.

  • Acabado superficial: El aspecto rugoso de la soldadura puede requerir un trabajo de acabado adicional en algunas aplicaciones.

En general, los electrodos de celulosa-sodio (EXX10), como el E6010, son muy apreciados en tareas de soldadura específicas en las que sus características únicas de arco, penetración profunda y propiedades mecánicas son ventajosas. Son especialmente adecuados para la soldadura de tuberías y otras aplicaciones en las que es esencial la capacidad de soldar a través de contaminantes y conseguir soldaduras fuertes y de alta calidad.

2. Electrodos de celulosa-potasio (EXX11)

Electrodos de celulosa-potasio (EXX11)

Los electrodos de celulosa-potasio (EXX11) son un tipo de electrodo de soldadura por arco con un revestimiento celulósico único que contiene una cantidad significativa de potasio. El revestimiento suele consistir en harina de madera, materiales reprocesados de baja aleación y hasta 30% de contenido de papel, lo que contribuye a sus características de soldadura y aplicaciones específicas.

Composición del revestimiento

El revestimiento de los electrodos EXX11 mejora el rendimiento e incluye varios componentes clave:

  • Celulosa: Produce un escudo gaseoso de dióxido de carbono e hidrógeno para proteger el baño de soldadura.
  • Carbonatos metálicos: Ajustar la basicidad de la escoria y crear una atmósfera reductora.
  • Dióxido de titanio: Proporciona una escoria fluida, de congelación rápida y ayuda a la ionización del arco.
  • Ferromanganeso y ferrosilicio: Desoxidar el metal de soldadura fundido y añadir manganeso y silicio.
  • Arcillas y gomas: Añade elasticidad para la extrusión del material de revestimiento y proporciona resistencia.
  • Fluoruro cálcico: Mejora el gas de protección, ajusta la basicidad de la escoria y garantiza la fluidez y solubilidad de los óxidos metálicos.

Acción del arco y calidad de la soldadura

Características del arco

Los electrodos de celulosa-potasio generan un arco similar al de los electrodos de celulosa-sodio, ofreciendo una penetración profunda y un depósito de soldadura algo rugoso. El mayor contenido de potasio mejora la ionización y la estabilidad del arco, lo que hace que estos electrodos sean adecuados tanto para fuentes de corriente alterna como continua. Sin embargo, el uso de CC puede reducir algunas características beneficiosas.

Penetración y deposición

Estos electrodos son conocidos por su penetración profunda y sus altos índices de deposición. Los gases reductores como el hidrógeno y el dióxido de carbono potencian estas características, lo que hace que los electrodos EXX11 sean eficaces para soldar materiales gruesos. La adición de pequeñas cantidades de polvo de hierro puede estabilizar el arco y aumentar las tasas de deposición.

Usos comunes

Puestos de soldadura

Los electrodos EXX11 son versátiles y se pueden utilizar en todas las posiciones de soldadura, incluida la soldadura plana, horizontal, vertical descendente y por encima de la cabeza. Destacan en la soldadura vertical descendente, a menudo utilizada en la soldadura de tuberías a campo traviesa, gracias a su escoria de enfriamiento rápido que garantiza un baño de soldadura estable.

Aplicaciones

Estos electrodos se utilizan ampliamente en la soldadura de tuberías, especialmente para pasadas de raíz en tuberías transversales, soldadura de tanques de almacenamiento y tareas generales de fabricación que requieren propiedades mecánicas fuertes y soldaduras fiables.

Consideraciones técnicas

Parámetros eléctricos y polaridad

Los electrodos EXX11 pueden utilizarse tanto con fuentes de corriente alterna como continua. El alto contenido de potasio garantiza una ionización suficiente para la soldadura con CA, mientras que el uso con CC puede reducir algunas ventajas, como la estabilidad del arco.

Propiedades mecánicas

Los depósitos de soldadura de los electrodos EXX11 suelen tener una resistencia a la tracción de unos 60.000 psi. Las propiedades mecánicas, incluidos los valores de impacto, son excelentes, especialmente tras el envejecimiento, y siguen siendo resistentes hasta -30 °C en estado de soldadura.

Resumen de las principales características

Los electrodos EXX11 proporcionan una penetración profunda, altas tasas de deposición y versatilidad en varias posiciones de soldadura. Son ideales para la soldadura de corriente alterna y continua, y ofrecen propiedades mecánicas sólidas, especialmente para aplicaciones críticas como la soldadura de tuberías. Se necesitan soldadores cualificados para gestionar la elevada producción de salpicaduras y humos y evitar el agrietamiento por hidrógeno.

3. Electrodos de rutilo-sodio (EXX12)

Electrodos de rutilo-sodio (EXX12)

Los electrodos de rutilo-sodio (EXX12) son un tipo de electrodo de soldadura por arco protegido con un revestimiento a base de rutilo. El revestimiento se compone principalmente de dióxido de titanio (rutilo) y sodio, que aportan ventajas específicas al proceso de soldadura y suelen denominarse con el código E6012.

Composición del revestimiento

El recubrimiento incluye dióxido de titanio para la estabilidad del arco y sodio para la compatibilidad con fuentes de alimentación tanto de CA como de CC, lo que mejora la facilidad de uso.

Características del arco

Estos electrodos producen un arco silencioso y suave con una penetración moderada, lo que los hace fáciles de usar, especialmente para los soldadores menos experimentados. La escoria densa y viscosa protege eficazmente el metal fundido de la contaminación y es fácilmente extraíble, lo que reduce la limpieza posterior a la soldadura.

Aspecto y rendimiento de la soldadura

Los electrodos de rutilo-sodio son conocidos por producir una superficie de soldadura lisa con salpicaduras mínimas. La escoria generada es densa y viscosa, protegiendo eficazmente el metal fundido de la contaminación atmosférica. Esta escoria también se elimina fácilmente, lo que reduce la necesidad de una limpieza exhaustiva tras la soldadura.

Usos comunes

Los electrodos de rutilo-sodio son versátiles, adecuados para la soldadura de uso general, reparación y mantenimiento, y aplicaciones no críticas.

Consideraciones técnicas

Soldadura posicional

Estos electrodos pueden utilizarse en todas las posiciones excepto vertical-abajo, lo que los hace adecuados para soldadura plana, horizontal y por encima de la cabeza.

Compatibilidad actual

Funcionan con fuentes de corriente alterna y continua, lo que permite flexibilidad en diversas configuraciones de soldadura.

Propiedades mecánicas

El metal de soldadura suele tener una resistencia a la tracción de unos 60.000 psi, pero estos electrodos no se recomiendan para aplicaciones de alta resistencia.

Ventajas

Estos electrodos son fáciles de usar, con un buen cebado y re cebado del arco, un puenteado eficaz de los intersticios y una limpieza mínima después de la soldadura gracias a la escoria fácilmente extraíble. Producen soldaduras suaves y ligeramente cóncavas que se integran bien en el metal base sin socavar, lo que los convierte en una elección popular para una amplia gama de aplicaciones de soldadura.

4. Electrodos de rutilo-potasio (EXX13)

Características de los electrodos de rutilo-potasio

Los electrodos de rutilo-potasio, clasificados como EXX13, tienen un revestimiento fundente que incluye dióxido de titanio (rutilo), silicato de potasio, celulosa y ferromanganeso. El potasio del revestimiento mejora la ionización del arco, lo que hace que estos electrodos sean compatibles con fuentes de corriente alterna y de bajo amperaje. Esta composición favorece un funcionamiento suave del arco, un encendido fácil y unas salpicaduras mínimas.

Propiedades de soldadura

  • Estabilidad del arco: Estos electrodos ofrecen un arco estable y suave, ideal para soldadores de cualquier nivel. Crean un fino patrón ondulado en el cordón de soldadura, mejorando su aspecto.
  • Versatilidad: Estos versátiles electrodos pueden utilizarse en todas las posiciones de soldadura: plana, horizontal, vertical ascendente y por encima de la cabeza, aunque no se recomiendan para la soldadura vertical descendente.
  • Penetración y deposición: Estos electrodos son conocidos por su penetración media a superficial. La adición de polvo de hierro puede aumentar las tasas de deposición, especialmente en posiciones de soldadura plana.

Aplicaciones y ventajas

Estos versátiles electrodos se utilizan habitualmente en fabricación general, construcción naval, reparaciones de automóviles y soldadura de chapas finas. Son perfectos para soldaduras limpias y estéticas y para reparaciones de acero dulce. Sus características de fácil manejo los hacen especialmente populares entre soldadores principiantes e intermedios.

Consideraciones operativas

  • Compatibilidad con fuentes de alimentación: Estos electrodos funcionan con fuentes de alimentación de CA y CC, y pueden configurarse con polaridad directa o inversa.
  • Ajustes de amperaje: Elija el amperaje correcto en función del diámetro del electrodo, normalmente entre 70 y 190 amperios.
  • Facilidad de uso: El revestimiento minimiza las salpicaduras y crea una escoria fácilmente eliminable, lo que simplifica la limpieza posterior a la soldadura.

Propiedades mecánicas

El "60" en el código del electrodo (por ejemplo, E6013) significa una resistencia a la tracción de unos 60.000 psi. Esto los hace ideales para aplicaciones que necesitan una resistencia moderada, priorizando la facilidad de uso y la eficiencia.

5. Electrodos de bajo contenido en hidrógeno (EXXX4, EXXX6, EXXX8)

Electrodos de bajo contenido en hidrógeno

Los electrodos de bajo hidrógeno, conocidos como EXXX4, EXXX6 y EXXX8, están diseñados para reducir el contenido de hidrógeno en el metal de soldadura, evitando el agrietamiento inducido por hidrógeno y mejorando la calidad de la soldadura. Estos electrodos son especialmente adecuados para aceros de alta resistencia y otros materiales propensos a la fragilización por hidrógeno.

Composición del revestimiento

El revestimiento de los electrodos de bajo hidrógeno suele incluir polvo de hierro, potasio y otros elementos para reducir el contenido de humedad y minimizar el hidrógeno difusible en la soldadura. La composición específica incluye generalmente:

  • Polvo de hierro: Aumenta la velocidad de deposición y proporciona material de relleno adicional.
  • Compuestos de potasio: Mejora la estabilidad del arco y la ionización.
  • Carbonato cálcico y fluoruro: Ayudar en la formación de escoria y la producción de gas de protección.

Resistencia y ductilidad de la soldadura

Los electrodos de bajo contenido en hidrógeno están diseñados para mantener niveles bajos de hidrógeno difusible, a menudo inferiores a 0,6%, para evitar el agrietamiento inducido por el hidrógeno, que es crucial para los aceros de alta resistencia. Las soldaduras realizadas con electrodos de bajo hidrógeno tienen excelentes propiedades mecánicas, como una elevada resistencia a la tracción y ductilidad, lo que las hace adecuadas para aplicaciones exigentes como la soldadura estructural y de recipientes a presión.

Usos comunes

Los electrodos de bajo contenido en hidrógeno se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones debido a su capacidad para producir soldaduras fuertes y sin defectos:

  • Aceros de alta resistencia: Ideal para aplicaciones críticas en las que la integridad de la soldadura es crucial.
  • Acero inoxidable: Mantiene la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas.
  • Aplicaciones industriales: Construcción de puentes y edificios, perforación en alta mar, recipientes a presión y tuberías, y generación de energía.

Consideraciones técnicas

Almacenamiento y manipulación

Para mantener un bajo contenido de humedad, almacene los electrodos de bajo hidrógeno en ambientes secos; algunos pueden necesitar cocción en un horno antes de su uso para eliminar la humedad absorbida.

Fuente de energía

Los electrodos de bajo hidrógeno suelen utilizarse con fuentes de corriente continua (CC), pero algunos tipos como el E7018 también pueden utilizarse con corriente alterna (CA).

Puestos de soldadura

Estos electrodos pueden utilizarse en todas las posiciones de soldadura, incluida la plana, horizontal, vertical y por encima de la cabeza. Sin embargo, algunos tipos, como el E7048, están diseñados específicamente para la soldadura descendente.

Tipos específicos de electrodos de bajo contenido en hidrógeno

  • E7015: Revestimiento a base de sodio, utilizado con DCEP, adecuado para todas las posiciones.
  • E7016: Revestimiento a base de potasio, compatible con AC o DCEP, apto para todas las posiciones.
  • E7018: A base de potasio con polvo de hierro, adecuado para AC o DCEP, para todas las posiciones excepto cuesta abajo.
  • E7028: A base de potasio con alto contenido de polvo de hierro, utilizado con AC o DCEP, principalmente para posiciones planas y horizontales.
  • E7048: Diseñado específicamente para la soldadura en descenso.

Seleccionando el electrodo de bajo hidrógeno adecuado, los soldadores pueden conseguir soldaduras fuertes y fiables en diversas aplicaciones exigentes, garantizando la integridad estructural y la longevidad de los componentes soldados.

6. Electrodos E7018

Características de los electrodos E7018

Los electrodos E7018 son ampliamente reconocidos en la industria de la soldadura por su versatilidad y capacidad para ofrecer una calidad de soldadura superior. Estos electrodos se clasifican según el sistema de la American Welding Society (AWS), donde la designación "E7018" proporciona información valiosa sobre sus propiedades.

Resistencia a la tracción y facilidad de uso

El "70" en E7018 se refiere a una resistencia a la tracción de 70.000 psi, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta resistencia. El "1" significa que estos electrodos pueden utilizarse en todas las posiciones: planos, horizontales, verticales y por encima de la cabeza. El "8" final indica el tipo de revestimiento y la compatibilidad con la corriente, destacando su bajo contenido en hidrógeno potásico y su revestimiento de polvo de hierro.

Revestimiento y compatibilidad de corriente

Los electrodos E7018 cuentan con un recubrimiento de bajo hidrógeno potásico, que evita el agrietamiento inducido por el hidrógeno y garantiza soldaduras de alta calidad. Este revestimiento también crea un arco estable con salpicaduras mínimas, por lo que es compatible con corriente alterna (CA) y corriente continua (CC) para configuraciones de soldadura versátiles.

Rendimiento y calidad de la soldadura

Propiedades de soldadura superiores

El revestimiento con bajo contenido en hidrógeno garantiza soldaduras fuertes y dúctiles con defectos mínimos, como porosidad o inclusiones, lo que da lugar a uniones limpias y duraderas.

Estabilidad del arco y facilidad de uso

Los electrodos E7018 son conocidos por su arco estable y su facilidad de uso, incluso en posiciones difíciles. Con salpicaduras mínimas y un funcionamiento suave, son ideales tanto para soldadores principiantes como experimentados, reduciendo la necesidad de limpieza posterior a la soldadura.

Usos comunes

Los electrodos E7018 se utilizan habitualmente en sectores como la construcción, la construcción de puentes, las centrales eléctricas y la fabricación de productos pesados, donde son esenciales soldaduras fuertes y fiables. Su elevada resistencia a la tracción y su capacidad para producir soldaduras duraderas los hacen indispensables en aplicaciones estructurales y trabajos de fabricación.

Consideraciones técnicas importantes para los electrodos E7018

Aplicabilidad en todos los puestos

Una de las características más destacadas de los electrodos E7018 es su idoneidad para soldar en todas las posiciones. Esto los hace muy versátiles y prácticos para diversas tareas de soldadura, desde posiciones planas y horizontales hasta verticales y por encima de la cabeza.

Almacenamiento y manipulación

Para mantener sus propiedades de bajo hidrógeno, los electrodos E7018 deben almacenarse en un ambiente seco. Se recomienda guardarlos en un horno a una temperatura específica para evitar la absorción de humedad, que puede afectar a la calidad de la soldadura.

Compatibilidad con fuentes de alimentación

Los electrodos E7018 funcionan con fuentes de corriente alterna y continua, lo que ofrece flexibilidad para diferentes máquinas y condiciones de soldadura.

Resumen de ventajas

Los electrodos E7018 son conocidos por su alta resistencia a la tracción, versatilidad y capacidad para producir soldaduras de alta calidad. Su bajo recubrimiento de hidrógeno y su arco estable los hacen ideales para una amplia gama de aplicaciones, desde la construcción hasta el uso industrial pesado.

Cómo seleccionar el electrodo de soldadura por arco adecuado

Factores a tener en cuenta

Elegir el electrodo de soldadura por arco adecuado es esencial para conseguir una soldadura fuerte y de alta calidad adaptada a aplicaciones específicas.

Composición del metal base

El electrodo debe ser muy similar al metal base para garantizar la compatibilidad y la resistencia. Por ejemplo, para soldar acero se requiere un electrodo con una resistencia a la tracción similar, identificable por los dos primeros dígitos de la clasificación AWS (por ejemplo, E6011 para acero con una resistencia a la tracción de 60.000 psi).

Corriente de soldadura y polaridad

Cada electrodo está diseñado para corrientes de soldadura y polaridades específicas. El cuarto dígito de la clasificación AWS indica el tipo de revestimiento y la corriente adecuada:

  • DCEP (electrodo positivo de corriente continua): Los electrodos como el E6010 son adecuados para penetraciones profundas y pueden soldar a través de contaminantes como óxido o aceite.
  • DCEN (Electrodo de corriente continua negativo): Los electrodos como el E6012 son ideales para soldaduras en ángulo de alta velocidad y alta corriente en posición horizontal.
  • CA (corriente alterna): Los electrodos como el E6013 producen un arco de penetración media y son los mejores para chapas nuevas y limpias.

Posición de soldadura

El tercer dígito de la clasificación AWS indica si el electrodo es adecuado para diversas posiciones de soldadura:

  • 1: Adecuada para todas las posiciones (plana, horizontal, vertical y por encima de la cabeza).
  • 2: Limitado a posiciones planas y horizontales.

Tipo de revestimiento

El tipo de revestimiento del electrodo afecta en gran medida al proceso de soldadura y a la calidad de la soldadura:

  • Revestimiento de celulosa: Los electrodos como el E6010 tienen una característica de congelación rápida, adecuada para la soldadura fuera de posición con penetración profunda.
  • Revestimiento mineral: Los electrodos como el E7018 proporcionan un depósito de escoria y un bajo contenido de hidrógeno, ideal para materiales gruesos y aceros de alta resistencia.
  • Revestimiento de rutilo: Los electrodos con contenido en rutilo o dióxido de titanio ofrecen un arco silencioso, fácil control de la escoria y menos salpicaduras, aptos para fuentes de alimentación de CA o CC.

Adaptación de los electrodos a las aplicaciones

Espesor del material y diseño de las juntas

  • Materiales finos: Utilice electrodos de menor diámetro que produzcan arcos suaves para evitar quemaduras, como el E6013.
  • Materiales gruesos: Opte por electrodos de máxima ductilidad y bajo contenido en hidrógeno para evitar el agrietamiento de la soldadura, como los que tienen clasificaciones AWS terminadas en 15, 16 o 18.
  • Ajustes estrechos o juntas no biseladas: Utilice electrodos con arco de excavación como E6010 o E6011.
  • Amplias aperturas de raíz: Elija electrodos como el E6012 que crean una cara de soldadura cóncava.

Condiciones ambientales y de servicio

Hay que tener en cuenta las condiciones ambientales y las exigencias de la pieza soldada:

  • Alto calor o baja temperatura: Utilizar electrodos con bajo contenido en hidrógeno y mayor ductilidad para minimizar los riesgos de fisuración de la soldadura.
  • Carga de choque repetitiva: Seleccione electrodos que cumplan especificaciones concretas de soldadura, especialmente para aplicaciones críticas como la fabricación de recipientes a presión o calderas.

Escenarios reales

Algunos ejemplos de proyectos de soldadura comunes y de elección de electrodos ideales son:

  • Soldadura de tuberías: Para tuberías, el E6010 es ideal para pasadas de raíz debido a su profunda penetración y capacidad para manejar contaminantes.
  • Construcción de acero estructural: El E7018 es perfecto para producir soldaduras fuertes y limpias en todas las posiciones.
  • Reparaciones de automóviles: El E6013 es adecuado para reparaciones de chapas finas debido a su arco suave y penetración media.

Seleccionar cuidadosamente el electrodo adecuado garantiza durabilidad, precisión y un rendimiento óptimo de la soldadura.

Consideraciones técnicas sobre los electrodos de soldadura

Revestimientos de electrodos

El revestimiento de un electrodo de soldadura desempeña un papel crucial en el proceso de soldadura y en la calidad final de la soldadura. Los distintos revestimientos ofrecen ventajas únicas que pueden mejorar aspectos específicos del procedimiento de soldadura.

Los revestimientos de celulosa producen un escudo gaseoso que protege el baño de soldadura y favorece la penetración profunda, por lo que son ideales para todas las posiciones, especialmente la soldadura vertical y por encima de la cabeza. Sin embargo, tienden a producir más salpicaduras. Los revestimientos de rutilo, ricos en dióxido de titanio, proporcionan un arco suave, pocas salpicaduras y una fácil eliminación de la escoria, lo que los hace fáciles de usar y adecuados para la soldadura en todas las posiciones.

Los revestimientos básicos o de bajo hidrógeno reducen el hidrógeno en la soldadura, lo que evita la formación de grietas y aumenta la resistencia y la ductilidad. Estos electrodos deben mantenerse secos para evitar la absorción de humedad y se utilizan habitualmente en aplicaciones estructurales y de alta resistencia.

Corriente y polaridad

El cuarto dígito del código de clasificación del electrodo indica si el electrodo es compatible con fuentes de alimentación de CA o CC, lo que es fundamental para lograr un rendimiento óptimo:

  • Electrodo de corriente continua positivo (DCEP): Los electrodos como el E6010 ofrecen una penetración profunda.
  • Electrodo de corriente continua negativo (DCEN): Electrodos como el E6012 son ideales para soldaduras de alta velocidad con menor penetración.
  • Corriente alterna (CA): Los electrodos como el E6013 son los mejores para una penetración moderada y facilidad de uso en superficies metálicas limpias y nuevas.

Adaptar el electrodo a la fuente de potencia adecuada garantiza una estabilidad eficaz del arco y soldaduras de alta calidad.

Manipulación y almacenamiento

La manipulación y el almacenamiento adecuados son esenciales para mantener el rendimiento de los electrodos. Los electrodos de bajo contenido en hidrógeno deben mantenerse secos para evitar el agrietamiento inducido por el hidrógeno y deben almacenarse en hornos calientes a las temperaturas recomendadas. Todos los electrodos deben conservarse en un lugar fresco y seco, con el embalaje sellado hasta su uso para preservar la integridad de sus revestimientos.

Posición de soldadura y diseño de juntas

Los electrodos están diseñados para posiciones de soldadura específicas, como indica el tercer dígito de la clasificación AWS. Por ejemplo, el E7018 puede utilizarse en todas las posiciones, mientras que el E7024 se limita a la soldadura plana y horizontal. La elección del electrodo también depende del diseño de la unión y de los requisitos de ajuste. Para juntas estrechas, electrodos como el E6010 o el E6011, que crean un arco más agresivo, son ideales. Para aberturas de raíz anchas, son preferibles electrodos como el E6012, que producen una cara de soldadura cóncava.

Condiciones medioambientales

Las condiciones de servicio de la pieza soldada influyen en la selección del electrodo. Para aplicaciones expuestas a altas temperaturas o bajas temperaturas, deben utilizarse electrodos de bajo hidrógeno para evitar el agrietamiento. Para piezas sometidas a cargas de choque repetitivas, elija electrodos con alta resistencia al impacto para garantizar la durabilidad y el rendimiento en condiciones dinámicas.

Diámetro del electrodo

El diámetro del electrodo influye tanto en la corriente de soldadura como en la velocidad de deposición. Los electrodos más gruesos son adecuados para corrientes más altas y aplicaciones pesadas, ya que proporcionan tasas de deposición más rápidas para soldar materiales gruesos. Los electrodos más finos son ideales para corrientes más bajas y soldaduras más precisas e intrincadas, ya que ofrecen un mejor control y detalles más finos.

Resistencia a la tracción

La resistencia a la tracción del electrodo debe ser igual o superior a la del metal base para garantizar una soldadura fuerte y duradera. Así lo indican los dos primeros dígitos de la clasificación AWS. Por ejemplo, E6011 tiene una resistencia a la tracción mínima de 60.000 psi, lo que garantiza que la soldadura tendrá la resistencia necesaria para soportar las tensiones mecánicas.

Preguntas frecuentes

A continuación encontrará respuestas a algunas preguntas frecuentes:

¿Qué diferencia hay entre los electrodos de corriente alterna y los de corriente continua?

La principal diferencia entre los electrodos de CA (corriente alterna) y los de CC (corriente continua) radica en su flujo de corriente y sus aplicaciones. La soldadura de CC utiliza un flujo de polaridad constante, ya sea DCEN (electrodo de corriente continua negativo) o DCEP (electrodo de corriente continua positivo). DCEN proporciona un arco más caliente y una fusión más rápida del electrodo, adecuado para metales más finos, mientras que DCEP ofrece una penetración más profunda para materiales más gruesos. La soldadura en corriente continua se prefiere por su arco estable y suave, lo que la hace ideal para soldar aceros comunes y para aplicaciones que requieren menos interrupciones del arco y menos salpicaduras.

Por otro lado, la soldadura AC emplea una corriente que alterna su dirección varias veces por segundo. Esta polaridad alterna es beneficiosa para soldar metales magnetizados y materiales como el aluminio, ya que ayuda a eliminar la capa de óxido de la superficie metálica. La soldadura con corriente alterna se utiliza habitualmente en la construcción naval y para soldar piezas magnetizadas. Sin embargo, puede producir un arco menos estable que la soldadura CC, lo que provoca más salpicaduras.

En resumen, los electrodos de CC proporcionan soldaduras estables y suaves para una amplia gama de metales, mientras que los electrodos de CA son esenciales para materiales y condiciones específicos, como la soldadura de aluminio y metales magnetizados.

¿Cómo elegir el electrodo de soldadura adecuado para el acero inoxidable?

Para elegir el electrodo de soldadura adecuado para el acero inoxidable, debe tener en cuenta el tipo de acero inoxidable, las propiedades de soldadura deseadas y el proceso de soldadura. Empiece por adaptar la composición del electrodo a la del metal base para garantizar una resistencia a la corrosión y unas propiedades mecánicas óptimas. Por ejemplo, utilice electrodos E308 o E308L para acero inoxidable 304, y E316 o E316L para acero inoxidable 316, ya que coinciden con la composición de la aleación y proporcionan una alta resistencia a la corrosión. Los electrodos de bajo contenido en carbono, como los E308L o E316L, son ideales para aplicaciones que requieren resistencia a la precipitación de carburos. Si se sueldan metales distintos, como acero inoxidable con acero al carbono, el E309 o el E309L son una buena elección debido a su resistencia y a la formación de grietas.

El revestimiento del electrodo también afecta al proceso de soldadura. Los electrodos con base de rutilo como el E308-16 o el E316-16 son versátiles y funcionan bien tanto con CA como con CC, por lo que son adecuados para la soldadura en todas las posiciones. Para aplicaciones de mayor resistencia a la tracción a temperaturas elevadas, pueden ser necesarios electrodos con mayor contenido de carbono (E347) o revestimientos específicos.

Tenga en cuenta la posición de soldadura, el proceso y cualquier requisito específico como pocas salpicaduras o acabados lisos. Asegurarse de que el electrodo es compatible tanto con el material como con las condiciones de soldadura dará lugar a soldaduras fuertes, resistentes a la corrosión y estéticamente agradables.

¿Qué significa el código del electrodo (por ejemplo, E7018)?

El código del electrodo, como E7018, se basa en el sistema de clasificación de la American Welding Society (AWS) y proporciona información sobre las propiedades del electrodo:

  • "E" indica que el producto es un electrodo de soldadura por arco.
  • Los dos primeros dígitos ("70") especifican la resistencia mínima a la tracción del electrodo en miles de libras por pulgada cuadrada (psi), lo que significa que el E7018 tiene una resistencia a la tracción de 70.000 psi.
  • El tercer dígito ("1") identifica las posiciones de soldadura adecuadas para el electrodo; "1" significa que puede utilizarse en todas las posiciones (plana, horizontal, vertical y por encima de la cabeza).
  • El cuarto dígito ("8") describe el tipo de revestimiento y la compatibilidad con la corriente. En el caso del E7018, indica que se trata de un revestimiento de polvo de hierro con bajo contenido en hidrógeno y que es compatible tanto con fuentes de corriente alterna como con fuentes de corriente continua+ (electrodo positivo de corriente continua).

Este sistema de codificación garantiza que los soldadores puedan seleccionar el electrodo adecuado para aplicaciones específicas en función de la resistencia, la posición y las condiciones de funcionamiento.

¿Puedo utilizar electrodos E7018 para todas las posiciones de soldadura?

Sí, puede utilizar electrodos E7018 para todas las posiciones de soldadura. El E7018 está clasificado como un electrodo versátil que es adecuado para posiciones planas, horizontales, verticales (tanto arriba como abajo) y por encima de la cabeza. Así lo indica el "1" en el tercer dígito de la clasificación E7018, que significa su capacidad para funcionar en todas las posiciones de soldadura. Además, la composición de bajo contenido en hidrógeno del electrodo y su revestimiento de polvo de hierro garantizan soldaduras de alta calidad con excelentes propiedades mecánicas, incluidas una elevada resistencia a la tracción y ductilidad, independientemente de la posición. Además, el E7018 puede utilizarse tanto con polaridad inversa de CA como de CC, lo que mejora aún más su adaptabilidad a diferentes configuraciones de soldadura.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar electrodos de bajo contenido en hidrógeno?

Los electrodos de bajo contenido en hidrógeno ofrecen varias ventajas en las aplicaciones de soldadura. Minimizan el riesgo de fisuración inducida por hidrógeno al reducir el contenido de hidrógeno en el metal de soldadura, lo que da lugar a soldaduras más fuertes y fiables. Estos electrodos producen soldaduras de alta calidad con arcos suaves y estables, menos salpicaduras y fácil eliminación de la escoria, lo que mejora el aspecto general de la soldadura y reduce el tiempo de limpieza posterior. Además, garantizan soldaduras con buena tenacidad y ductilidad, lo que los hace adecuados para aceros de alta resistencia y baja aleación. Los electrodos de bajo hidrógeno son versátiles, adecuados para varias posiciones de soldadura, y tienen altas tasas de deposición, lo que los hace rentables para materiales gruesos. También facilitan el inicio y el control del arco, lo que hace que el proceso de soldadura sea más accesible para soldadores de todos los niveles. Un almacenamiento adecuado prolonga su vida útil y mantiene sus características de bajo hidrógeno, garantizando un rendimiento constante.

¿Cómo afectan los revestimientos al proceso de soldadura?

Los revestimientos de los electrodos de soldadura, como los de celulosa, rutilo o los de bajo contenido en hidrógeno, desempeñan un papel crucial en la determinación de la calidad y las características de la soldadura. Estos revestimientos ayudan a estabilizar el arco, controlar las salpicaduras y mejorar el aspecto de la superficie de la soldadura. Por ejemplo, los revestimientos a base de celulosa (EXX10 y EXX11) producen una penetración profunda adecuada para materiales gruesos y condiciones exteriores. Los revestimientos de rutilo (EXX12 y EXX13) son conocidos por sus soldaduras suaves y con pocas salpicaduras, y suelen utilizarse en aplicaciones cosméticas o no críticas. Los electrodos de bajo hidrógeno (EXXX4, EXXX6, EXXX8), que suelen utilizarse para aplicaciones de alta resistencia o críticas, minimizan la contaminación por hidrógeno en la soldadura, garantizando resultados resistentes y sin defectos.

Los revestimientos también afectan al tipo de corriente (CA o CC) utilizada, a la facilidad de uso y a la capacidad del soldador para trabajar en distintas posiciones. Por ejemplo, los electrodos con potasio en su revestimiento (EXX11, EXX13) son más adecuados para su uso tanto con CA como con CC, ya que ofrecen una mayor estabilidad del arco y facilidad de manejo. Además, el revestimiento influye en la seguridad del soldador ayudando a controlar los humos y la escoria, con ciertos revestimientos que requieren precauciones como una ventilación adecuada. Así pues, el revestimiento adecuado no sólo mejora la calidad de la soldadura, sino que también garantiza que el proceso sea eficaz y seguro.

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