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INTRODUCCIÓN La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos materiales, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y pudiendo agregar un material de relleno fundido (metal o plástico), para conseguir un baño de material fundido (el baño de soldadura) que, al enfriarse, se convierte en una unión fija. A veces la presión es usada conjuntamente con el calor, o por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la soldadura blanda (en inglés soldering) y la soldadura fuerte (en inglés brazing), que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo. Muchas fuentes de energía diferentes pueden ser usadas para la soldadura, incluyendo una llama de gas, un arco eléctrico, un láser, un rayo de electrones, procesos de fricción o ultrasonido. La energía necesaria para formar la unión entre dos piezas de metal generalmente proviene de un arco eléctrico. Mientras que con frecuencia es un proceso industrial, la soldadura puede ser hecha en muchos ambientes diferentes, incluyendo al aire libre, debajo del agua y en el espacio. Sin importar la localización, sin embargo, la soldadura sigue siendo peligrosa, y se deben tomar precauciones para evitar quemaduras, descarga eléctrica, humos venenosos, la sobreexposición a la luz ultravioleta y accidentes propios del taller. MARCO TEÓRICO Los procesos de soldadura se dividen en dos categorías principales: Soldadura por fusión: en la cual se obtiene una fusión derritiendo las dos superficies que se van a unir, y en algunos casos añadiendo un metal de aporte a la unión. La soldadura por fusión es la categoría más importante e incluye:    

soldadura con arco eléctrico, soldadura por resistencia, soldadura con oxígeno y gas combustible otros procesos de soldadura por fusión (los que no pueden clasificarse en alguno de los primeros tres tipos).

Soldadura de estado sólido: en la cual se usa calor o presión o ambas para obtener la fusión, pero los metales base no se funden ni se agrega un metal de aporte.   

Difusión Fricción Ultrasónica

Soldadura por resistencia Consiste en hacer pasar una corriente eléctrica de pequeño voltaje y elevada intensidad a través de las piezas a unir. Debido a la resistencia eléctrica que ofrecen las piezas, éstas se calientan hasta alcanzar en la zona de unión un estado pastoso; si en ese momento se ejerce una presión, manual o automáticamente, las piezas quedarán unidas. La soldadura por puntos es un ejemplo de este proceso, y es muy utilizada en la industria del automóvil para unir las chapas que conforman la carrocería.

Soldadura por gas Se trata de una técnica bastante simple, económica y popular, aunque su utilización en procesos industriales ha disminuido últimamente. La más conocida es aquella que utiliza la combustión de acetileno en oxígeno, llamada soldadura autógena, que permite alcanzar una llama que supera los 3.200 °C. Sus ventajas principales son su bajo costo y la capacidad de movilidad sus equipos. La desventaja es el tiempo que tardan los materiales para enfriarse. También existen métodos de soldadura por gas a temperaturas notablemente inferiores, como aquella llamada soldadura fuerte, que implica el uso de un soplete de gas licuado de petróleo mezclado con aire para lograr una llama lo suficientemente caliente como para fundir una aleación de estaño con plomo, utilizada principalmente en plomería para la unión de tuberías de agua en instalaciones domésticas.

Soldadura por arco La energía es obtenida al establecerse un arco eléctrico entre un electrodo y la pieza. Como ejemplo de este proceso podemos citar la soldadura manual con electrodo revestido, en la que el electrodo hace las veces de material de aportación al fundirse por efecto del calor generado en el arco eléctrico. La protección se consigue mediante una capa de escoria que procede del revestimiento y se forma sobre el baño de fusión, siendo eliminada una vez solidificado éste. Las soldaduras TIG (Tungsten Inert Gas) y MIG-MAG (Metal Inert Gas y Metal Active Gas, respectivamente) también utilizan un arco eléctrico como fuente de calor, pero en ellas la protección se realiza mediante un gas lanzado hacia el baño de fusión. En las soldaduras TIG y MIG el gas utilizado normalmente es el Argón; en la soldadura MAG se utiliza CO2 o mezclas de éste con otros gases.

Soldadura de estado sólido Son técnicas que permiten unir las piezas sin fundirlas. Una de ellas es la aplicación de ondas de ultrasonido en una atmósfera de presión alta, muchas veces utilizada para la unión de materiales plásticos. Otra técnica es la soldadura explosiva, que consiste en colisionar dos piezas a alta velocidad, lo que produce que los materiales se plastifiquen y se unan sin generar demasiado calor.

Aplicaciones de los distintos procesos de soldeo

Tipos de unión

Tipos de corriente para soldar Existen dos tipos de corriente eléctrica: corriente continua (CC) y corriente alterna (CA). Una máquina de soldar con salida de corriente continua también tiene una terminal positiva y una terminal negativa. La polaridad de la corriente eléctrica (o la dirección del flujo de la corriente) se selecciona conectando el cable del electrodo, el soporte y un electrodo a la terminal positiva o a la terminal negativa. El cable de trabajo junto con su abrazadera se conecta a la terminal opuesta. La corriente fluye desde la terminal negativa (–) a la terminal positiva (+) en una sola dirección. Esta es la teoría de los electrones que pertenece a Thomas Edison y se aplica en la teoría de la soldadura por arco.

Polaridad La polaridad del arco de soldadura de corriente continua o la dirección del flujo de corriente eléctrica son muy importantes. El proceso de soldadura por arco de metal protegido (SMAW) primero se aplicó con electrodos metálicos sin recubrir o apenas recubiertos con fundente conectados a la terminal (polo) negativa (-) La conexión de trabajo se hacía luego a la terminal (polo) positiva (+) de la fuente de alimentación para soldaduras. Este es el electrodo negativo y también se denomina "polaridad directa”. Cuando el electrodo se conecta a la terminal positiva (+) (electrodo positivo) y el cable de trabajo a la terminal negativa (-), la conexión se conoce como electrodo positivo o "polaridad invertida". Es importante realizar las conexiones de manera tal que el flujo de la corriente esté en la dirección correcta para el procedimiento y proceso de soldadura específicos.

Selección de electrodo para arco eléctrico 1- Se debe buscar un electrodo que coincida con las propiedades de composición y resistencia del metal el cual será la base. Por ejemplo, si se desea soldar acero bajo en carbono (este es el que se suele soldar comúnmente), se utilizara 2- Seguidamente se buscará el tipo de electrodo adecuado a la superficie que se soldará, para ello se fijaran en el tercer número del electrodo: e601. 3- El electrodo se puede usar con ac o dc. 4- Analiza el diseño de la unión y el ensamble que requiere y selecciona el electrodo que brinde las mejores características de penetración. Por ejemplo, si se trabaja en una unión en el cual un lado no esté biselado, el e6013 ó 11, proporcionara una buena penetración. 5- Para materiales delgados es recomendable usar un e6013 para lograr un arco ligero y suave. 6- Para soldar materiales gruesos y pesados o con diseños complicados de uniones, debes usar un electrodo de ductilidad máxima. 7- Si el ambiente tiene baja o alta temperatura, ondas de choque, lo mejor para usar es un electrodo de bajo hidrógeno como el e7018, que también son conocidos como electrodos básicos. 8- Un factor más para considerar es la producción. Si se trabaja en posiciones planas, se debe usar un electrodo e7014 o e7024, tales que contienen polvo de hierro y brindan velocidades altas de deposición.

Tipos de cordones en soldadura

Existen patrones que son más adecuados para unos procesos que para otros, por otro lado, el sentido de aplicación puede variar en función del proceso de soldadura empleado, en general, podemos decir que para procesos a corriente constante como son el electrodo revestido (SMAW) y el TIG (GTAW) el sentido de aplicación siempre es arrastrando el baño de fusión, para procesos de voltaje constante como el MIG-MAG (GMAW) y el flux core (FCAW) el sentido de aplicación es siempre empujando el baño de fusión. Como mencioné antes, los cordones tejidos tienen variantes para los diferentes procesos de soldadura y cada uno merece un artículo por separado, en éste artículo nos centraremos en la aplicación de cordones tejidos con electrodo revestido (SMAW).

El patrón de soldadura circular a menudo se utiliza para soldaduras en posición plana con juntas a tope, en T, en esquinas exteriores y para aplicaciones de acumulación o superficie. El círculo se puede hacer más ancho o largo para cambiar el ancho o la penetración del cordón.

Los patrones de soldadura en "C" y cuadrados son buenos para la mayoría de las soldaduras 1G (planas) pero también se pueden usar para posiciones verticales (3G). Estos patrones también se pueden usar si hay que llenar un gran espacio cuando ambas piezas de metal tienen casi el mismo tamaño y grosor.

El patrón de soldadura en "J" funciona bien en juntas de solape planas (1F), todas las juntas verticales (3G) y soldaduras horizontales (2G) a tope y de solape (2F). Este patrón permite que el calor se concentre en la placa más gruesa. También permite que el refuerzo se acumule sobre el metal depositado durante la primera parte del patrón. Como resultado, se mantiene un contorno de cordón uniforme durante las soldaduras fuera de posición.

El patrón de soldadura en "T" funciona bien con soldaduras de filete en las posiciones vertical (3F) y sobre cabeza o superior (4F). También se puede utilizar para soldaduras de ranura profunda para el paso en caliente. La parte superior de la "T" se puede usar para rellenar la punta de la soldadura para evitar socavaciones.

El patrón de soldadura con figura en forma de 8, al igual que el patrón de zigzag; se utiliza como pase de cubierta o acabado para las posiciones planas y verticales, es importante destacar que nunca se debe tejer un cordón de soldadura con patrón en 8 más de dos y media veces el ancho del electrodo. Por ejemplo, para un electrodo 6013 de 1/8 (unos 3 mm) el ancho máximo permitido para el cordón será de cinco dieciseisavos de pulgada (unos ocho milímetros.) El patrón de soldadura en forma de 8 deposita una gran cantidad de metal a la vez. Su uso facilita el soporte del baño de soldadura fundida cuando se realizan soldaduras verticales, pero eso lo veremos a detalle en otro artículo.

OBJETIVO Identificar los diferentes tipos de soldadura, así como también los parámetros principales de la soldadura por arco.

MATERIAL Y EQUIPO

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Peto de Carnaza.

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Cables de tierra y de la porta electrodo.

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Careta.

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Sujetador o prensas para tierra.

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Guantes.

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Porta electrodo.

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Planta para soldadura de arco.

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Mesa de soldadura

DESARROLLO

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Explicación de los tipos de Soldadura. Se realizó la conexión la polaridad invertida.

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Ajuste el amperaje de la máquina entre 80 y 140.

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Se colocó un metal sobre la mesa de soldadura.

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Se colocó el electrodo en la porta electrodo.

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Seguido se encendió la máquina de soldar.

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Establecer el arco y forme un pocito o fosita de metal fundido.

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Se realizo un cordón ancho fácil de seguir, la oscilación se logró moviendo el electrodo de izquierda y derecha a la dirección de avance.

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Por último, se apagó la máquina de soldar y se limpió el área de trabajo....