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NOTIACESCO • Edición Nº 4
PROCESOS DE SOLDADURA
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1. Uniones mediante Soldadura
La soldadura puede defi nirse como un proceso de 
unión de partes, principalmente implicando la co-
hesión localizada de ellas por fusión y/o presión, 
generalmente con un elemento o material de apor-
te. Las piezas a unir se conocen como material base 
y el proceso conlleva a la formación de cristales co-
munes por difusión en la frontera de unión.
Dentro de las características más importantes que 
se deben tener en cuenta para obtener excelentes 
resultados en el proceso de soldadura están: Com-
posición química, tamaño de grano y el espesor de 
la placa. 
a. Composición química
El elemento más importante que afecta la soldabi-
lidad es el carbono, sin embargo, el efecto de otros 
elementos también se tiene en cuenta mediante 
una fórmula de carbono equivalente. Se obtienen 
mejores resultados en la soldadura a medida que 
el carbono equivalente es menor, debido a que la 
máxima dureza y la fragilidad, que un acero puede 
llegar a alcanzar después de un rápido descenso 
de temperatura con medios enfriadores, es direc-
tamente proporcional al carbono equivalente. Esta 
relación se puede observar en la Figura 1.
 
Aleaciones de Ni, Cr y Mo en el acero permiten el 
endurecimiento con bajas tasas de enfriamiento, 
incluso aumentando la dureza a distancias alejadas 
de la superfi cie; el precalentamiento es la solución 
más común para la disminución de la tasa de enfria-
miento y dureza.
PROCESOS DE SOLDADURA
La soldadura como método de 
unión de dos piezas metálicas ha 
resultado ser un proceso vital en el 
desarrollo de las estructuras, fácil 
de emplear y con gran efectividad, 
implicando variables que deben ser 
consideradas detalladamente si se 
quiere un resultado óptimo. Hoy día 
la ciencia ha avanzado mucho en 
materia de soldadura, permitiendo 
la utilización de tecnologías 
vanguardistas como robots y 
procesos automáticos de gran 
velocidad, pero que en su mayor 
parte se realiza en taller. Este boletín 
describe los principales aspectos a 
tener en cuenta para una excelente 
unión de dos piezas soldadas, 
los procesos más comunes (Arco 
eléctrico, por llamas, por puntos y 
por presión) y recomendaciones 
generales para conseguir la cohesión 
idónea de las partes a unir.
3
nen buenos resultados en la soldadura para aceros 
con un tamaño de grano fi no.
c. Espesor
En general, si el espesor a ser soldado disminuye, se 
mejora la soldabilidad del material. Las láminas grue-
sas absorben el calor con tasas de enfriamiento más 
rápidas que las láminas delgadas usando el mismo 
tipo de soldadura. Una solución parcial para ello es 
precalentar la lámina y mantenerla a una tempera-
tura de unos cientos de grados centígrados para las 
condiciones de operación de la soldadura. 
2. Tipos de Soldadura
Los procesos de soldadura más conocidos son: 
Arco eléctrico, por llamas, por puntos, por presión, 
etc. Para su elección se debe realizar un análisis téc-
nico económico. 
 
a. Arco
El calor de fusión es obtenido mediante un arco 
eléctrico entre las piezas y un electrodo que puede 
ser de aporte o no. El electrodo puede ser una va-
rilla metálica recubierta, dicho recubrimiento cuan-
do se vaporiza es una de las formas empleadas para 
garantizar una atmósfera protectora para el mate-
rial localmente fundido durante el proceso.
Los electrodos son diseñados usualmente para de-
positar un material de aporte con un contenido del 
0.008% a 0.12% de carbono para evitar agrietamiento.
b. Tamaño de Grano
Se obtienen buenos resultados en la soldadura 
para aceros con un tamaño de grano fi no1; el tama-
ño de grano es una de las principales variables que 
afectan la ductilidad y la resistencia al impacto. Un 
grano es una porción del material dentro del cual el 
arreglo de los átomos es casi idéntico. Los materia-
les de ingeniería normalmente son policristalinos. 
La orientación del arreglo de átomos, ó estructura 
cristalina, es distinta en cada grano vecino. La zona 
donde se encuentran 2, ó más granos, se denomi-
na límite de grano, y es la zona donde se detienen 
las dislocaciones producto de las cargas externas. 
Un método para controlar las propiedades de un 
material metálico es controlar su tamaño de grano. 
Al reducir este, se aumenta su cantidad, y en conse-
cuencia se aumenta la cantidad de superfi cies lími-
tes aumentando la resistencia del mismo. Se obtie-
Máxima dureza para aceros
al carbono y aleados
70
60
50
40
30
20
10
0 0.20 0.40 0.60 0.80 0.0
255
180
140
M
ÁX
IM
A 
DU
RE
ZA
, R
OC
KW
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C.
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N 
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UI
VA
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Ks
i
PORCENTAJE DE CARBONO
Figura 1. Máxima dureza obtenida para tasas de 
enfriamiento elevadas en función del porcentaje 
de carbono del acero
(1) Se define “grano” como aquella estructura de segunda fase conformada por la aglomeración de celdas unitarias las cuales están constituidas por átomos. El 
acero estructural utilizado en ACESCO posee grano de tamaño fino para laminado en frío, grano grande para laminado en caliente y 
tamaño regular para el galvanizado. Los metales de grano pequeño tienen mayor resistencia a la tracción, mayor dureza y se distor-
sionan menos durante el temple, así como también son menos susceptibles al agrietamiento. Los aceros de grano grande son más 
dúctiles.
Cable de masa
Máquina
para soldar Arco
Pieza
Cable del electrodo
Electrodo
Porta electrodo
Figura 1. Esquema general soldadura 
por arco eléctrico.
4
mucha resistencia eléctrica, no se utilizan consumi-
bles, es un proceso automatizable especial para es-
pesores delgados.
d. Soldadura por presión
Se aplica calor sin lograr la fusión total, se llevan 
los materiales hasta el estado plástico y se aplica 
presión hasta conseguir la unión. Dentro de esta 
naturaleza de procesos incluye la soldadura por 
forja.
El siguiente esquema muestra la distribución de 
temperatura en las vecindades del metal base al 
momento de aplicar cualquier tipo de soldadura:
Figura 3 distribución de temperatura en ZAC.
3. Ventajas y desventajas de la soldadura
Dentro de las ventajas y desventajas prácticas en 
la selección de la soldadura como método de co-
nexión se pueden listar las siguientes:
Ventajas
• Bajo cargas estáticas no inducen concentraciones 
de esfuerzo importantes y puede por tanto reem-
plazar a los remaches con bajo nivel de ruido.
b. Llama o Gas
El potencial eléctrico para obtener la coalescencia 
del metal base se obtiene de la llama generada en 
la quema de un combustible (Gas natural, Butano, 
Propano, Acetileno, Gasolina, etc.) en presencia 
de oxigeno, O2. Normalmente el metal de aporte 
es desnudo y se alcanzan temperaturas hasta de 
3300°C dependiendo del material base.
Llave de corte
Manómetro 
de alta presión
Manómetro 
de baja presión
Llave de paso
Extintor
Combustible (C2H2)
Oxígeno (O2)
Válvula
Antirretroceso
Válvula
Antirretroceso
Mangueras
flexibles
Boquilla
Soplete
c. Soldadura por resistencia
Las partes a unir se presionan una contra otra por 
un electrodo, se hace circular una corriente eleva-
da y el potencial energético para la coalescencia se 
obtiene del efecto joule sobre materiales a unir de 
Figura 2 Esquema general soldadura por llama.
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Figura 4. Confi guraciones de soldaduras
• Es un método de unión económicamen-
te ventajoso para producción de volúmenes 
pequeños.
• Puede requerir procesos mecánicos más simples 
que otros métodos de unión como las roscadas 
o remachadas en determinados espesores, es-
pecialmente en los bajos.
• Es un proceso fl exible en que la maquinaria utili-
zada se puede adaptar fácilmente a cambios en 
el diseño con bajo costo herramental.
Desventajas
• Limitado desempeño a cargas dinámicas que 
implica la realización de tratamientos mecánicos 
y térmicos para mejorarlo.
• Emisión de radiaciones y calor que pueden afec-
tar la salud de los operarios.
• Elevada difi cultad para la separación.
• Requierede personal de adecuada califi cación 
para su realización.
• Introduce concentración de esfuerzos y tensio-
nes residuales.
• Introduce deformaciones no deseables.
• Puede requerir técnicas de inspección o ensayo 
especiales para garantizar la efi ciencia de la junta 
y controlar los defectos que pueden ser focos po-
tenciales para la nucleación y crecimiento de fi su-
ras, especialmente en carga dinámica o estática 
bajo determinadas condiciones de temperatura 
o químicas.
• Su diseño puede implicar la aplicación de mode-
los de mecánica de la fractura.
4. Configuraciones de soldadura y 
posiciones del electrodo
Las diferentes confi guraciones de uniones median-
te soldaduras las encontramos en la Figura 4.
Las diferentes posiciones del soldador en las que se 
puede ejecutar las soldaduras se ilustran en la Figura 5. Figura 5. Posiciones de aplicación de soldadura
(a) Plana
(b) Horizontal
(c) Vertical
(d) Sobrecabeza
Soldadura acanalada Soldadura de fi lete
Soldaduras de Filete
Soldaduras a tope
Soldaduras traslapadas
Soldadura de borde
Agudo Agudo Múltiple
Convexo Concavo Garganta
Raíz
U simpleJ simple
Longitud del 
Cateto
Longitud del 
Cateto
Múltiple
V sencilla
V sencilla con apoyo
Cuadrada
Bisel simple
Bisel doble
Bisel sencillo con apoyo
Doble V
Obtuso
Soldaduras de esquina
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Clasf. Corriente Arco Penetración Fundente y Escoria
EXX10
EXXX1
EXXX2
EXXX3
EXXX4
EXXX5
EXXX6
EXXX8
EXX20
EXX22
EXX24
EXX27
EXX28
EXX48
DCEP
AC o DCEP
AC o DCEN
AC o DCEP o 
DCEN
AC o DCEP o 
DCEN
DCEP
AC o DCEP
AC o DCEP
AC o DCEN
AC o DCEN o 
DCEP
AC o DCEN o 
DCEP
AC o DCEN o 
DCEP
AC o DCEP
AC o DCEP
Penetrante
Penetrante
Mediano
Suave
Suave
Mediano
Mediano
Mediano
Mediano
Mediano
Suave
Mediano
Mediano
Mediano
Profunda
Profunda
Mediana
Mediana
Mediana
Mediana
Mediana
Mediana
Ligera
Mediana
Mediana
Mediana
Celuloso - Sodio (0-10% de polvo de hierro)
Celuloso - Potasio (0-10% de polvo de hierro)
Titanio - Sodio (0-10% de polvo de hierro)
Titanio - Potasio (0-10% de polvo de hierro)
Titanio - Polvo de hierro (25-40% de polvo de hierro)
Bajo Hidrógeno - Sodio (0% de polvo de hierro)
Bajo Hidrógeno - Potasio (0% de polvo de hierro)
Bajo Hidrógeno - Polvo de hierro (25-40% de polvo de hierro)
Óxido de hierro - Sodio (0% de polvo de hierro)
Óxido de hierro - Sodio (0% de polvo de hierro)
Titanio - Polvo de hierro (50% de polvo de hierro)
Öxido de hierro - Polvo de hierro (50% de polvo de hierro)
Bajo Hidrógeno - Polvo de hierro (50% de polvo de hierro)
Bajo Hidrógeno - Polvo de hierro (25-40% de polvo de hierro)
DCEP - Corriente Directa Electrodo Positivo. DCEN - Corriente Directa Electrodo Negativo.
Nota: El porcentaje del polvo de hierro esta calculado en base al peso del fundente.
Tabla 2. Codifi cación de usabilidad del electrodo
 a. Soldadura de arco con metal de aporte 
protegido (SMAW)
Figura 6 Esquema de aplicación de soldadura SMAW 
en perfi les formados en frío.
5. Materiales y procedimientos de 
soldaduras en perfiles ACESCO
El Instituto Americano de Soldadura (American 
Welding Society, AWS) utiliza un sistema de codifi -
cación para los electrodos de consumo con el obje-
to de designar el esfuerzo de fl uencia y la combina-
ción de sus recubrimientos. 
Los procesos de soldadura discutidos en este boletín 
corresponden a los de arco: Soldadura de arco con me-
tal de aporte protegido (shielded metal arc welding, 
SMAW), soldadura de arco sumergido (Submerged arc 
welding, SAW), soldadura de arco metálico gaseoso 
(Gas-metal arc welding, GMAW) y soldadura de arco 
con núcleo fundente (Flux-cored arc welding, FCAW). 
Estos procesos usan energía eléctrica de una descarga 
de arco entre el electrodo de acero y el metal base para 
proporcionar el calor de fusión. Los más utilizados para 
la formación de perfi les tipo “cajón” de Acesco y, en 
general, para el ensamble de estructuras metálicas con 
perfi les formados en frío son el SMAW y el GMAW, y su 
elección depende en gran medida de las condiciones 
ambientales del lugar donde se realice la obra.
En este proceso, se mantiene un Arco Eléctrico entre 
la punta de un electrodo cubierto (Coated Electro-
de) y la pieza a trabajar. Las gotas de metal derretido 
son transferidas a través del arco y son convertidas 
en un cordón de soldadura; un escudo protector 
de gases es producido de la descomposición del 
material fundente que cubre el electrodo, además, 
el fundente también puede proveer algunos com-
Electrodo recubierto
PRINCIPIO DE SMAW
Tansferencia de metal
Arco
Gas de protección
Pieza de trabajo
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plementos a la aleación, la escoria derretida se es-
curre sobre el cordón de soldadura donde protege 
el metal soldado aislándolo de la atmósfera durante 
la solidifi cación, esta escoria también ayuda a dar-
le forma al cordón de soldadura especialmente en 
soldadura vertical y sobre cabeza. La escoria debe 
ser removida después de cada procedimiento.
En la corriente de arco, la humedad cae y libera áto-
mos de hidrógeno los cuales son fácilmente solu-
bles en el hierro fundido. Cuando se solidifi ca la sol-
dadura, el hidrógeno se vuelve menos soluble y los 
átomos son expulsados combinándose para formar 
moléculas de H2 menos volátiles. Esta molécula de 
hidrógeno puede combinarse con los esfuerzos 
de contracción para ejercer presión en las imper-
fecciones internas lo cual es sufi ciente para causar 
fi suras y grietas en la soldadura. Lo anterior puede 
prevenirse manteniendo el contenido de humedad 
de los electrodos consumibles bajo niveles específi -
cos y un apropiado precalentamiento.
Existen dos tipos de Especifi caciones de la AWS 
para los electrodos del proceso SMAW: El AWS A5.1 
y AWS A5.5 resumidos en las siguientes tablas:
Ejemplo: E-7018-Mo
E = Electrodo cubierto
70 = 70 x 1000 Psi = 70.000 Psi de fuerza de tensión.
1 = Cualquier posición, (de piso, horizontal, vertical y 
sobre cabeza) (Ver Tabla 3)
8 = AC o DCEP Corriente Alterna o Directa con Electrodo 
Positivo “+” (Ver Tabla 2)
Mo= Molibdeno en el material después de depositado.
Los electrodos con bajo contenido de hidrógeno 
E7015, E7016, E7018 y E7028 tienen recubrimientos 
especiales generados por tratamientos, mantenien-
do un contenido de humedad limitada (Hidróge-
no) por peso. A medida que el esfuerzo de tensión 
de diseño del metal base aumenta, se deben selec-
cionar electrodos con bajo contenido de humedad 
para evitar el agrietamiento de la soldadura. Los 
electrodos se deben almacenar en hornos de seca-
do para evitar que absorban humedad del ambien-
te. Este método (SMAW) se emplea frecuentemen-
te cuando se presentan altas velocidades de viento 
en el punto de ejecución de la soldadura.
Clasifi cación AWS para los metales de aporte 
de la especifi cación A5.1
Electrodo cubierto de acero “dulce”
E - X X X X
(1) Lo identifica como electrodo.
(2) y (3) Dos primeros dígitos indican su resistencia a la tensión x 1000 psi.
(4) Indica posición que se debe usar para optimizar la operación del electrodo.
(5) Indica la usabilidad del electrodo, Ej: tipo de corriente y tipo de fundente, en algunos 
casos, tercer y cuarto dígito son muy significativos.
(1) (2) (3) (4) (5)
Tabla 1. Clasifi cación AWS A5.1
Clasifi cación AWS para los metales de aporte 
de la especifi cación A5.5
Electrodo cubierto de baja aleación de acero
E - X X X X - X X
(1) Lo identifica como electrodo.
(2) y (3) Dos primeros dígitos indican su resistencia a la tensión x 1000 psi.
(4) Indica posición que se debe usar para optimizar la operación del electrodo.
(5) Indica el uso del electrodo, Ej: Tipo de corriente y tipo de fundente, en algunos casos, 
tercer y cuarto digito son muy significativos.
(6) y (7) Composición química del material después de depositado.
(1) (2) (3) (4) (6)(5) (7)
Tabla 4. Clasifi cación AWS A5.5
Ejemplo: E-6010
E = Electrodo cubierto.
60 = 60 x 1000 Psi = 60.000 Psi de fuerza de tensión.
1 = Cualquier posición (de piso, horizontal, vertical y so-
brecabeza) (Ver Tabla 3)
0 = DCEP (Direct CurrentElectrode Positive) Corriente 
Directa “DC” Electrodo Positivo “+” (Ver Tabla 2)
Clasf. Posición
EXX1X Cualquier posición (de piso, horizontal, sobrecabeza y vertical)
EXX2X Horizontal y de piso solamente
EXX3X De piso solamente
EXX4X De piso, sobrecabeza, horizontal y vertical hacia abajo
Tabla 3. Codifi cación para posición del electródo
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65% es aprovechado como parte de la soldadura, el 
uso de alambre solido y el alambre tubular ha incre-
mentado la efi ciencia entre 80-95% a los procesos 
de soldadura.
El proceso MIG opera en D.C. (Corriente directa) 
usualmente con el alambre como electrodo posi-
tivo. Las corrientes de soldadura varían desde unos 
50 amperios hasta 600 amperios, en muchos casos 
en voltajes de 15V hasta 32V; se obtiene un arco au-
to-estabilizado con el uso de un sistema de fuente 
de poder de potencia constante (voltaje constante) 
y una alimentación constante del alambre.
Existen dos especifi caciones de la AWS para elec-
trodos de GMAW: A5.18 y A5.28.
Clasifi cación AWS para los metales de aporte 
de la especifi cación A5.18
Electrodos de acero al carbón para soldadura de arco 
protegida por gas
ER - XX S - X
(1) Las primeras dos letras lo identifican como alambre o varilla desnudas.
(2) Resistencia a la tensión x 1000 Psi.
(3) La letra intermedia indica su estado físico sólido.
(4) Composición química del alambre.
(1) (2) (3) (4)
Tabla 5. Clasifi cación AWS A5.18
Clasifi cación AWS para los metales de aporte de la 
especifi cación A5.28
Electrodos de acero al carbón para soldadura de arco 
protegida por gas
ER - XXX S - XXX
(1) Las primeras dos letras lo identifican como alambre o varilla desnudas.
(2) Los tres primeros números indican la resistencia a la tensión x 1000 Psi.
(3) La letra intermedia indica su estado físico sólido.
(4) Los últimos tres dígitos indican la composición química del alambre.
(1) (2) (3) (4)
Tabla 6. Clasifi cación AWS A5.28
b. Soldadura de arco metálico gaseoso (GMAW)
MIG ( SOLDADURA METAL GAS INERTE )
Metal
Gas inerte
Contacto
Tubo- Vc
Arco
Pieza de trabajo
( perfiles )
 La Soldadura de Arco Metálico Gaseoso (Gas Metal 
Arc Welding, GMAW) o soldadura MIG (Metal Inert 
Gas) es un proceso en el cual un arco eléctrico es 
mantenido entre un alambre sólido que funciona 
como electrodo continuo y la pieza de trabajo. El 
arco y la soldadura fundida son protegidos por un 
chorro de gas inerte o activo. El proceso puede ser 
usado en la mayoría de los metales y gama de alam-
bres en diferentes aleaciones y aplicaciones.
La soldadura MIG es inherentemente más produc-
tiva que la soldadura de arco manual, donde las 
pérdidas de productividad ocurren cada vez que 
el soldador se detiene para reemplazar el electrodo 
consumido. En la soldadura de arco manual tam-
bién es notable la pérdida cuando el restante del 
electrodo que es sujetado por el portaelectrodo es 
desechado. Por cada kilogramo de varilla de elec-
trodo cubierto comprado, solamente alrededor del 
Figura 7. Esquema de aplicación de soldadura GMAW en 
perfi les formados en frío ACESCO
9
Lo que determina la ejecución correcta de este pro-
ceso es:
• La fl uidez de la soldadura fundida
• La forma del cordón de la soldadura y sus bordes
• La chispa o salpicaduras que genera (Spatter)
• La condición de viento
Un buen procedimiento de soldadura está caracte-
rizado por la poca presencia de porosidad, buena 
fusión y una terminación libre de grietas o rajaduras.
La porosidad, es una de las causas más frecuente-
mente citadas de una soldadura pobremente eje-
cutada, es causada por el exceso de oxígeno de la 
atmosfera, creada por el gas usado en el proceso 
y cualquier contaminación en el metal base, que, 
combinado con el carbón en el metal soldado forma 
diminutas burbujas de monóxido de carbono (CO).
Se han desarrollado alambres que contienen ele-
mentos (desoxidantes), tales como manganeso 
(Mn), silicio (Si), titanio (Ti), aluminio (Al) y zirconio 
(Zr), con los cuales el oxígeno se combina preferi-
blemente para formar escorias inofensivas. 
La fl uidez de la soldadura fundida en el cordón de 
soldadura es muy importante debido a que, cuan-
do ésta es sufi cientemente fl uyente mientras está 
en su estado líquido, tiende a moverse sola llenan-
do los espacios hasta los bordes produciendo una 
forma rasa. Excesiva fl uidez podría generar proble-
mas en la ejecución de la soldadura en ciertas po-
siciones o haciendo soldaduras sobre fi letes cón-
cavos horizontales. El incremento en el voltaje del 
arco tiende a incrementar la fl uidez, haciendo las 
soldaduras más rasas afectando la penetración de 
los bordes, generando más salpicaduras y podrían 
causar la perdida de elementos que forman parte 
de la aleación.
Se debe ejecutar en sitios cerrados, preferiblemen-
te en taller, donde el soldador se encuentre prote-
gido de elevadas velocidades de viento, ya que este 
desplazará la capa protectora gaseosa y permitirá la 
presencia de elementos indeseables provenientes 
de la humedad del ambiente que son perjudiciales 
para los resultados de la soldadura.
c. Soldadura de arco sumergido (SAW)
Los procesos Soldadura de arco sumergido (SAW) 
automáticos y semiautomáticos proporcionan con-
sistencia, alta calidad y depósitos económicos que 
son particularmente apropiados para soldaduras de 
gran longitud. Su mayor limitación es que el trabajo 
debe ser en posiciones de soldaduras plana u ho-
rizontal. En el proceso SAW, los fundentes pueden 
ser fusionados o aglomerados (componentes en 
polvo fi no unidos mediante silicatos). Los funden-
tes deben mantenerse secos en bodegas para evi-
tar un incremento en el contenido de humedad y 
así impedir el agrietamiento en el acero. 
d. Soldadura de arco con núcleo fundente (FCAW)
Los electrodos de soldadura de arco con núcleo 
fundente (FCAW) son hechos mediante el forma-
do de una cinta de lámina delgada en una forma 
de U y llenados con fundente. Después de cerrar 
el tubo, éstos son llevados a formar un rollo con-
tinuo. AWS clasifica estos electrodos de acuerdo 
a: 1) Si se usa o no el dióxido de carbono como 
una protección separada de gas. 2) Si es aplica-
ción sencilla o de múltiples pasadas. 3) El tipo 
de corriente 4) La posición de la soldadura y 5) 
propiedades mecánicas del metal de aporte. Se 
pueden conseguir altas tasas de producción de 
soldaduras con un equipo semiautomático que 
puede usarse en cualquier posición con el elec-
trodo apropiado. 
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