UNIVERSIDAD_TECNICA_DE_AMBATO_FACULTAD_D

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y 
MECÁNICA
INGENIERÍA MECÁNICA
SOLDADURA POR ARCO
REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE UN
SOLDADURA POR ARCO
La energía eléctrica se transforma en energía térmica, pudiendo llegar esta
energía hasta una temperatura de aprox. 4 000°C. La energía eléctrica es el
flujo de electrones a través de un circuito cerrado.
Cuando ocurre una pequeña ruptura dentro de cualquier parte, o apertura del
circuito, los electrones se mueven a gran velocidad y saltan a través del
espacio libre entre los dos terminales, 1,5 - 3 mm produciendo una chispa
eléctrica, con la suficiente presión o voltaje para hacer fluir los electrones
continuamente. A través de esta apertura, se forma el arco eléctrico,
fundiéndose el metal a medida que se avanza.
Cuando se suelda con un electrodo, debe usarse siempre la
polaridad correcta para obtener los resultados satisfactorios
que se esperan:
• Buena penetración
• Aspecto uniforme del cordón,
• Excelente resistencia de la junta soldada.
EFECTO DE LA POLARIDAD Y DEL TIPO DE
CORRIENTE
ESQUEMA REPRESENTATIVO DE LA 
INFLUENCIA DEL SOPLO DEL ARCO
LONGITUD RECOMENDADO DE LOS CABLES 
DE SOLDAR
El siguiente diagrama puede ser utilizado para la determinación
del largo de los cables de soldadura, considerando largos
iguales para los dos cables, el del porta-electrodo y el de tierra,
y estimando una perdida de carga del 6%.
FORMACIÓN DEL CAMPO MAGNÉ TICO EN LA
PIEZA DE TRABAJO Y ALREDE DOR DEL
ARCO
ELECTRODO PARA SOLDADURA DE ARCO
Los electrodos recubiertos con fundentes capaces de producir
soldaduras con características físicas que sea igual o
sobrepase las del metal base.
El calor funde un área restringida del material base y la punta
del electrodo, formando pequeños glóbulos metálicos,
cubiertos de escoria líquida, los cuales son transferidos al
metal base por fuerzas electromagnéticas, con el resultado de
la fusión de dos metales y su solidificación a medida que el
arco avanza.
1. Núcleo metálico
2. Revestimiento
3. Gota en formación
4. Escoria
5. Arco eléctrico
6. Metal base
7. Baño de fusión y cráter del metal base 
en fusión
8. Protección gaseosa
9. Cordón depositado
FUNCIONES DEL REVESTIMIENTO
Función eléctrica del revestimiento
Estabilizar el arco( sales de sodio, potasio, silicatos, 
carbonatos oxido de hierro y óxidos de titanio)
Función física del revestimiento
La naturaleza del revestimiento determina la viscosidad de 
la escoria liquida y el espesor del revestimiento
Función metalúrgica del revestimiento
La escoria formada por la fusión del revestimiento protege el 
metal liquido del contacto del aire
Debe tener un punto de fusión inferior al del alambre del núcleo
o el del metal base , la escoria debe tener una densidad mas
baja para que pueda ser expulsado con rapidez del pozo de
soldadura antes de que el metal se solidifique.
SISTEMA AWS DE CLASIFICACIÓN DE LOS
ELECTRODOS
NOMENCLATURA PARA ACEROS AL CARBONO
Resistencia mínima a la tensión 
E-60XX 60.000 lb./plg2
E-110XX 110.000 lb./plg2
Posición de aplicación
E-XX1X Todas las posiciones
E-XX2X Horizontal
E-XX3X Plana
Tipo de energía, tipo de
escoria, tipo de arco,
magnitud de penetración,
presencia de polvo de hierro
en el recubrimiento.(Tabla 1)
NOMENCLATURA PARA ELECTRODO DE BAJA ALEACIÓN
Resistencia mínima a la tensión 
90.000 lb./plg2
Posición de aplicación
E-XX1X Todas las posiciones
Composición
Estándar de
deposito. Tabla 2
Tipo de corriente:
C.A,C.D, P.I
COMPOSICIÓN QUÍMICA
CLASIFICACION
AWS
Resistencia a la 
rotura PSI 
(mín.)
Límite elásticoPSI
(mín.)
Alargamientoen
2 plg, % (mín.)
E6010
E6011
E6012
E6013
E6020
E6027
E7014
E71015
E7016
E7018
E7024
E7028
62000
62000
67000
62000
62000
62000
72000
72000
72000
72000
72000
72000
50000
50000
55000
55000
50000
50000
60000
60000
60000
60000
60000
60000
22
22
17
17
25
25
17
22
22
22
17
22
CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS REQUERIDAS
RESISTENCIA AL IMPACTO
No requerido
E6012, E6013, E6020, 
E7014, E7024
CLASIFICACION AWS
E6010, E6011, E6027, 
E71015, E7016,
E7018
E7028
20 lb.-pie a 0 ºF
20 lb.-pie a 20 ºF
CHARPY V (MÍN) Energía
TIPOS DE ELECTRODOS
ELECTRODOS DE 
GRAN 
PENETRACION
ELECTRODOS DE 
GRAN 
RENDIMIENTO
ELECTRODOS DE 
CORTE
CORRIENTE CONDUCIDA POR LOS ELECTRODOS 
DEPENDIENDO DE SU DIÁMETRO
SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DEL ALAMB RE PARA PROCESO GMAW
La AWS clasifica los alambres sólidos, usando una serie de números y letras.
Para aceros al carbono, la clasificación está basada en las propiedades
mecánicas del depósito de soldadura y su composición química
MICRO ALAMBRÉ SOLIDO PARA ACERO AL BAJO CARBONO
Tipos de electrodos Identificación AWS
Electrodos de Tungsteno puro 
Electrodos de Tungsteno-Torio (1% 
Th)
Electrodos de Tungsteno-Torio (2% 
Th) 
Electrodos de Tungsteno-Zirconio
Punto verde
Punto amarillo 
Punto rojo
Punto café
EWP
EWTh-1
EWTh-2
EWZr
CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS
PARA EL PROCESO GTAW
Material Tipo Corriente
Argón
Argón 
Argón o Helio 
Argón o Helio 
Argón
Argón
Aluminio 
Acero inox. 
Acero dulce 
Cobre 
Níquel 
Magnesio
CA 
CCEN 
CCEN 
CCEN 
CCEN 
CAAF
Media 
Alta 
Alta
Alta
Alta
Media
Penetración Gas Electrodo
W
W-Th
W-Th
W-Th 
W-Th 
W
SELECCIÓN DE ELECTRODOS PARA EL PROCESO GTAW
ELECTRODOS PARA SOLDADURA
ACEROS INOXIDABLES
Clasificación de los 
aceros inoxidables
Selección del electrodo 
adecuado
Naturaleza del metal base.
Dimensiones de la sección a soldar.
Tipo de corriente que entrega su máquina soldadora.
En qué posición o posiciones se soldará.
Tipo de unión y facilidad de fijación de la pieza.
Si el depósito debe poseer alguna característica
especial : resistencia a la corrosión, gran resistencia
a la tracción, ductilidad, etc
Si la soldadura debe cumplir condiciones de alguna
norma especificaciones especiales.
ELECTRODO
Clase
EXX10
EXX11
EXX12
EXX13
EXX14
EXX24
EXX15
EXX16
EXX18
EXX48
Inox.
E 70/E 130
Tipo
Celulósico
Celulósico
Temperatura ambiente
De rutilo (Fe) De 
rutilo (Fe)
Básico 
Básico 
Básico (Fe) Básico 
(Fe)
De rutilo o básico
Básico
0ºC a 140ºC sobre
la temperatura 
ambiente.
Temperatura 20ºC más alta que 
la temperatura ambiente, pero 
menor de
60ºC, o humedad relativa
ambiente menor de 50%.
Temperatura 15ºC más alta 
que la temperatura 
ambiente, pero menor de
50ºC, o humedad relativa 
ambiente menor a 50%.
10ºC a 20ºC sobre la 
temperatura
ambiente
Mantenimiento de 
electrodos en cajas 
abiertas
Acondicionamiento del 
depósito en cajas
cerradas
ALMACENAMIENTO DE ELECTRODOS
Electrodo Tipo y
Clase
Celulósico
(EXX10 - EXX11)
Donde se requiere bajo 
contenido de hidrógeno en el 
metal depositado
De rutilo (EXX12-
EXX13) (EXX14- EXX24) 
Inoxidables 
austeníticos
Básicos de bajo contenido de 
hidrógeno (EXX15- EXX16)
(EXX18-EXX28) (EXX48). Incluyen 
baja aleación (AWS A5.5). 
Inoxidables martensíticos y 
ferríticos (E4XX).
Aplicaciones críticas (aceros de alto 
contenido de carbono, aceros de 
baja aleación, aceros de más de 60 
kg/mm2 de resistencia)
Todas
Todas
Aplicación
Siempre antes de usar se resecan 
60 a 120min. a
300ºC hacerlo durante 120min. 
Luego conservar en estufa hasta el 
momento de soldar
Cuando el electrodo permaneció más de 2 h sin
protección especial, resecar 60 a 120min. a
250-400ºC. No exceder los 400ºC, y si se seca a
250ºC hacerlo durante 120 minutos
No requieren si han estado bien
acondicionados. Caso contrario resecar 30 a
120 minutos a 100-150ºC. Asociar la menor
temperatura con el mayor tiempo. Durante el
resecado ensayar en soldadura para
comprobar características operativas y evitar
sobresecado.
No requiere si han estado bien 
acondicionados. Por lo general pueden 
resecarse sin deteriorar sus 
características operativas.
RECOMENDACIONES PARA EL RESECADO DE ELECTRODOS
DIAGRAMA DE Shaeffler
ESQUEMA ILUSTRATIVO PARA DETERMINAR EL GRADO DE DILUCION EN UNA 
SOLDADURA
.
. .
SOLDABILIDAD DE LAS FUNDICIONES
SOLDADURA DE HIERRO FUNDIDO
DESIGNACION AWS A 5.15
Tipo Eficiencia% Ni % Si % Mn % C %
E-NiCu-B 95 65
E-Ni-Ci 95 98
E-Ni-FeCi 95 53 0.8 0.8 1.0
Variación de la dureza en las soldaduras de
hierro fundido con y sin precalentamiento
Variación e la dureza del depósito y del metal
de soldadura en hierro fundido. Soldadura de
arco realizada con un electrodo de base níquel
(monel)