Terminología de soldadura con electrodo

La soldadura eléctrica es una alternativa más segura a la soldadura por arco convencional, y suele utilizarse en entornos inaccesibles para un arco o para soldadores con aire.

Como se basa en el contacto directo entre electrodos en lugar de gas, puede utilizarse para soldar metales con puntos de fusión significativamente más bajos que los que pueden fundirse con un arco, y con metales como el cobre que son difíciles de fundir con una corriente.

La soldadura por arco dirigido (DAW) es la forma de soldadura eléctrica más utilizada, aunque en los últimos años ha sido eclipsada por la soldadura con gas inerte (IGW) y las técnicas basadas en disolventes (SMB).

Terminología

La soldadura eléctrica puede ser un proceso de un puerto o de dos puertos. Un proceso de dos puertos utiliza ambos electrodos en contacto con la pieza, y un proceso de un puerto utiliza un solo electrodo que permanece en el aire.

La soldadura eléctrica de dos puertos puede utilizarse para unir dos metales entre sí en un ángulo sólido, aunque no puede utilizarse para unir dos metales completamente sólidos, como el acero inoxidable y el aluminio, porque siempre hay cierto grado de movimiento térmico entre las piezas.

Una máquina de soldadura eléctrica de un solo puerto consta de una pieza de trabajo que se pone en contacto con los electrodos mediante una fuente de alimentación o mediante electrodos que permanecen en el aire, y una conexión de plomo que conecta los electrodos a la pieza de trabajo.

La pieza se desplaza por la máquina mediante dos manivelas, una unida a cada uno de los electrodos de trabajo, o mediante una cinta fija con un asa en cada extremo que puede levantarse para aumentar la velocidad de movimiento[1]

La pieza se pone entonces en contacto con el electrodo de aire, y la energía producida se transfiere por alta tensión a la pieza haciendo que ésta se funda[2]

Esta fase del proceso se conoce como fusión, y la energía térmica utilizada durante la fusión puede ser muy grande. Este calentamiento hace que la pieza se deforme e incluso puede romper el metal[3].

Durante la soldadura, la fase final de la fusión de la pieza, el cambio de posición del electrodo que permanece en el aire puede provocar la oxidación, o como su nombre indica, la formación de una capa de óxido en la superficie del metal[4]

La oxidación tiende a aumentar con la temperatura. Para reducir la aparición de la oxidación, la pieza se mantiene en un entorno con sólo oxígeno puro. Si esto no es posible, la capa de óxido puede limpiarse manualmente mediante una barra de apisonado[5].

Formas de los electrodos

Placa de acero eléctrica soldada industrialmente

Los electrodos utilizados en la soldadura tienen varias propiedades importantes que afectan a la calidad de la soldadura.

La forma del electrodo determina la tensión de soldadura aplicada y, por tanto, la soldabilidad y la resistencia a la tracción de la soldadura. También determina la temperatura de fusión de la unión soldada.

La composición y la estructura de los electrodos también influyen en el rendimiento de la soldadura. En la soldadura de chapas de acero con azufre se utiliza la siguiente estructura de electrodos

Alambre de latón + nitrógeno.

Hilo de latón + CuIn SbNiO4.

Alambre de latón + HgCuI5O8.

Hilo de latón + HgCuInSbZnO4.

Alambre de latón + SiO2 + Zn2FeAlNiO4.

Alambre de latón + Pt4Al2Ni0.2Zn0.4Zn4O4.

Electrodos de placa de acero con azufre

Tanto para DAW como para IGW, se utiliza un electrodo continuo y fino que permite aplicar una alta tensión de soldadura sin riesgo de formación de tensión parásita entre las placas.