Soldadura eléctrica

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Soldadura eléctrica
Redacción SicaNews [ newsletter@sicaelec.com ]


Soldadura eléctrica

Resumen: 


En este artículo se describen las características principales de la soldadura por arco eléctrico, y los parámetros de los correspondientes transformadores asociados.

Desarrollo:

Generalidades sobre soldadura

Soldadura es la unión de piezas metálicas, con o sin material de aporte, utilizando cualquiera de los siguientes procedimientos generales: 

a) Aplicando presión exclusivamente.
b) Calentando los materiales a una temperatura determinada, con o sin aplicación de presión. 

Se denomina "material base" a las piezas por unir y "material de aporte" al material con que se suelda.

La soldadura está relacionada con casi todas las actividades industriales, además de ser una importante industria en sí misma. Gracias al desarrollo de nuevas técnicas durante la primera mitad del siglo XX, la soldadura sustituyó al atornillado y al remachado en la construcción de muchas estructuras, como puentes, edificios y barcos. Es una técnica fundamental en la industria automotriz, en la aerospacial, en la fabricación de maquinaria y en la de cualquier tipo de producto hecho con metales. 

El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada la pieza y de las instalaciones disponibles. 

Existen diversos procesos de soldadura, los que difieren en el modo en que se aplica la energía para la unión. Así hay métodos en los que se calientan las piezas de metal hasta que se funden y se unen entre sí o que se calientan a una temperatura inferior a su punto de fusión y se unen o ligan con un metal fundido como relleno. Otro método es calentarlas hasta que se ablanden lo suficiente para poder unirlas por martilleo; algunos procesos requieren sólo presión para la unión, otros requieren de un metal de aporte y energía térmica que derrita a dicho metal; etcétera.

La tecnología y la ciencia de la soldadura han avanzado con tal rapidez en los últimos años, que sería casi imposible enumerar todas los métodos diferentes de soldadura que actualmente están en uso. 

A continuación se presenta una manera general de agrupar los métodos mas utilizados: 

- Soldadura blanda 
- Soldadura fuerte 
- Soldadura por forja 
- Soldadura con gas 
- Soldadura con resistencia 
- Soldadura por inducción 
- Soldadura aluminotérmica
- Soldadura por vaciado 
- Soldadura por arco eléctrico 

Cada uno de los diferentes procesos de soldadura tiene sus características de ingeniería particulares y sus costos específicos. A continuación presentamos un resumen de los mismos:

- Soldadura blanda 

Es la unión de dos piezas de metal por medio de otro metal llamado de aporte, éste se aplica entre ellas en estado líquido. La temperatura de fusión de estos metales no es superior a los 430 ºC. En este proceso se produce una aleación entre los metales y con ello se logra una adherencia que genera la unión. En los metales de aporte por lo general se utilizan aleaciones de plomo y estaño los que funden entre los 180 y 370 ºC. 
Este tipo de soldadura es utilizado para la unión de piezas que no estarán sometidas a grandes cargas o fuerzas. Una de sus principales aplicaciones es la unión de elementos a circuitos eléctricos. 

- Soldadura fuerte 

En esta soldadura se aplica también metal de aporte en estado líquido, pero este metal, por lo general no ferroso, tiene su punto de fusión superior a los 430 ºC y menor que la temperatura de fusión del metal base. Habitualmente se requiere de fundentes especiales para remover los óxidos de las superficies a unir y aumentar la fluidez del metal de aporte. Algunos de los metales de aporte son aleaciones de cobre, aluminio o plata. 

La soldadura fuerte se puede clasificar por la forma en la que se aplica el metal de aporte. A continuación se describen algunos de estos métodos: 

* Inmersión: El metal de aporte previamente fundido se introduce entre las dos piezas que se van a unir, cuando este se solidifica, las piezas quedan unidas.

* Horno: El metal de aporte en estado sólido, se pone entre las piezas a unir, estas son calentadas en un horno de gas o eléctrico, para que con la temperatura se derrita al metal de aporte y se genere la unión al enfriarse. 

* Soplete: El calor se aplica con un soplete de manera local en las partes del metal a unir, el metal de aporte en forma de alambre se derrite en la junta. El soplete puede funcionar por medio de oxiacetileno o hidrógeno y oxígeno. 

* Electricidad: La temperatura de las partes a unir y del metal de aporte se puede lograr por medio de resistencia a la corriente, por inducción o por arco, en los tres métodos el calentamiento se da por el paso de la corriente entre las piezas metálicas a unir. 

- Soldadura por forja 

Es el proceso de soldadura más antiguo. El mismo consiste en el calentamiento de las piezas a unir en una fragua hasta su estado plástico y posteriormente por medio de presión o martilleo (forjado) se logra la unión de las piezas. En este procedimiento no se utiliza metal de aporte y la limitación del proceso es que sólo se puede aplicar en piezas pequeñas y en forma de lámina. La unión se hace del centro de las piezas hacia afuera y debe evitarse a toda costa la oxidación, para esto se utilizan aceites gruesos con un fundente, por lo general se utiliza bórax combinado con sal de amonio.

La clasificación de los procesos de soldadura mencionados hasta aquí es la más sencilla y general. A continuación se hace una descripción de los procesos de soldadura más utilizados en los procesos industriales modernos.

- Soldadura con gas 

Este proceso incluye a todas las soldaduras que emplean gas para generar la energía necesaria para fundir el material de aporte. Los combustibles más utilizados son el acetileno y el hidrógeno los que al combinarse con el oxígeno, como comburente generan las soldaduras oxiacetilénica y oxhídrica. 

La soldadura oxhídrica es producto de la combinación del oxígeno y el hidrógeno en un soplete. El hidrógeno se obtiene de la electrólisis del agua y la temperatura que se genera en este proceso es entre 1500 y 2000 °C. 

La soldadura oxiacetilénica o autógena se logra al combinar al acetileno y al oxígeno en un soplete. Se conoce como autógena porque con la combinación del combustible y el comburente se tiene autonomía para ser manejada en diferentes medios. El acetileno se produce al dejar caer terrones de carburo de calcio en agua, en donde el precipitado es cal apagada y los gases acetileno. Uno de los mayores problemas del acetileno es que no se puede almacenar a presión por lo que este gas se puede obtener por medio de generadores de acetileno o bien en cilindros los que para soportar un poco la presión de 1,7 MPa, se les agrega acetona. 

En los sopletes de la soldadura autógena se pueden obtener tres tipos de llama las que son reductora, neutral y oxidante. De las tres la neutral es la de mayor aplicación. Esta llama, está balanceada en la cantidad de acetileno y oxígeno que utiliza. La temperatura en su cono luminoso es de 3500 °C, en el cono envolvente alcanza 2100 °C y en la punta extrema llega a 1275 °C. 

En la llama reductora o carburizante hay exceso de acetileno lo que genera que entre el cono luminoso y el envolvente exista un cono color blanco cuya longitud esta definida por el exceso de acetileno. Esta llama se utiliza para la soldadura de níquel, ciertas aleaciones de acero y muchos de los materiales no ferrosos. 

La llama oxidante tiene la misma apariencia que la neutral excepto que el cono luminoso es más corto y el cono envolvente tiene más color, Esta llama se utiliza para la soldadura por fusión del latón y bronce. 

Una de las derivaciones de este tipo de llama es la que se utiliza en los sopletes de corte en los que la oxidación súbita genera el corte de los metales. En los sopletes de corte se tiene una serie de llamas pequeñas alrededor de un orificio central, por el que sale un flujo considerable de oxígeno puro que es el que corta el metal. 

En algunas ocasiones en la soldadura autógena se utiliza aire como comburente, lo que produce que la temperatura de esta llama sea menor en un 20% que la que usa oxígeno, por lo que su uso es limitado a la unión sólo de algunos metales como el plomo.

En los procesos de soldadura con gas se pueden incluir aquellos en los que se calientan las piezas a unir y posteriormente, sin metal de aporte, se presionan con la suficiente fuerza para que se genere la unión. 

- Soldadura por resistencia 

El principio del funcionamiento de este proceso consiste en hacer pasar una corriente eléctrica de gran intensidad a través de los metales que se van a unir. Como en la unión de los mismos la resistencia es mayor que en el resto de sus cuerpos, se generará el aumento de temperatura en la juntura (efecto Joule). Aprovechando esta energía y con un poco de presión se logra la unión. 
La alimentación eléctrica pasa por un transformador en el que se reduce la tensión y se eleva considerablemente la intensidad para aumentar la temperatura. La soldadura por resistencia es aplicable a casi todos los metales, excepto el estaño, zinc y plomo. En los procesos de soldadura por resistencia se incluyen los de: 

* Soldadura por puntos 
* Soldadura por resaltes 
* Soldadura por costura 
* Soldadura a tope 

En la soldadura por puntos la corriente eléctrica pasa por dos electrodos con punta, debido a la resistencia del material a unir se logra el calentamiento y con la aplicación de presión sobre las piezas se genera un punto de soldadura. La máquinas soldadoras de puntos pueden ser fijas o móviles o bién estar acopladas a un robot o brazo mecánico. 

La soldadura por resaltes es un proceso similar al de puntos, sólo que en esta se producen varios puntos o protuberancias a la vez en cada ocasión que se genera el proceso. Los puntos están determinados por la posición de un conjunto de puntas que hacen contacto al mismo tiempo. Este tipo de soldadura se puede observar en la fabricación de mallas. 

La soldadura por costura consiste en el enlace continuo de dos piezas de lámina traslapadas. La unión se produce por el calentamiento obtenido por la resistencia al paso de la corriente y la presión constante que se ejerce por dos electrodos circulares. Este proceso de soldadura es continuo. 

La soldadura a tope consiste en la unión de dos piezas que se colocan extremo con extremo con la misma sección, éstas se presionan cuando está pasando por ellas la corriente eléctrica, con lo que se genera calor en la superficie de contacto. Con la temperatura generada y la presión entre las dos piezas se logra la unión. 

- Soldadura por inducción 

Esta soldadura se produce aprovechando el calor generado por el flujo de la corriente eléctrica inducida en la resistencia de unión entre las piezas. Dicha corriente inducida es generada por una bobina que rodea a los metales a unir, y debido a que en la unión de los metales se da más resistencia al paso de la corriente inducida, en esa parte es en la que se genera el calor, lo que con presión provoca la unión de las dos piezas. 
La soldadura por inducción de alta frecuencia utiliza corrientes alternas con el rango de 200 a 500 kHz de frecuencia, mientras que los sistemas de soldadura por inducción normales sólo utilizan frecuencias entre los 400 y 450 Hz. 

- Soldadura aluminotérmica

El calor necesario para este tipo de soldadura se obtiene de la reacción química de una mezcla de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas. El metal líquido resultante constituye el metal de aporte. Se emplea para soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el método utilizado para soldar los rieles de los trenes. 

- Soldadura por vaciado 

Con algunos materiales la unión no se puede hacer por los procedimientos antes descritos debido a que no fácilmente aceptan los metales de aporte como sus aleaciones. Para lograr la soldadura de estos metales en algunas ocasiones es necesario fundir el mismo metal que se va a unir y vaciarlo entre las partes a unir, dejándolo enfriar con lentitud, para que se adapte a la forma del molde. Con ello cuando solidifica, las piezas quedan unidas. A este procedimiento se lo conoce como fundición por vaciado (colado) y se utiliza a veces para reparar piezas fundidas que tienen grietas o defectos. 

- Soldadura por arco eléctrico 

Por ser el tema principal del artículo, se analizará con mas detenimiento en el próximo apartado.


Soldadura por arco eléctrico 

Este tipo de soldadura presenta las siguientes variantes:

- Soldadura por arco (común)

Es el proceso en el que su energía se obtiene por medio del calor producido por un arco eléctrico que se forma en el espacio o entrehierro comprendido entre la pieza a soldar y y una varilla que sirve como electrodo. Por lo general el electrodo también provee el material de aporte, el que con el arco eléctrico se funde, depositándose entre las piezas a unir. La temperatura que se genera en este proceso es superior a los 5500 °C. 

La corriente que se emplea en este sistema puede ser continua o alterna, utilizándose en los mejores trabajos la del tipo continua, debido a que la energía es más constante, con lo que se puede generar un arco mas estable. 
La corriente alterna permite efectuar operaciones de soldadura con el objeto de trabajo en posición horizontal y preferentemente en materiales ferrosos, mientras que la corriente contínua no presenta esas limitaciones de posición y material.

El arco se enciende cortocircuitando el electrodo con la pieza a soldar. En esa situación, en el punto de contacto el calentamiento óhmico es tan intenso que se empieza a fundir el extremo del electrodo, se produce ionización térmica y se establece el arco.

Para la generación del arco existen los siguientes tipos de electrodos: 

Electrodo de carbón: En la actualidad son poco utilizados, el electrodo se utiliza sólo como conductor para generar calor, el metal de aporte se agrega por separado. 

Electrodo metálico: El propio electrodo sirve de metal de aporte al derretirse sobre los materiales a unir. 

Electrodo recubierto: Los electrodos metálicos con recubrimientos que mejoran las características de la soldadura son los más utilizados en la actualidad. Las funciones de los recubrimientos son las siguientes: 

* Proveen una atmósfera protectora 
* Proporcionan escoria de características adecuadas para proteger al metal fundido 
* Estabilizan el arco 
* Añaden elementos de aleación al metal de la soldadura 
* Desarrollan operaciones de enfriamiento metalúrgico 
* Reducen las salpicaduras del metal 
* Aumentan la eficiencia de deposición 
* Eliminan impurezas y óxidos 
* Influyen en la profundidad del arco 
* Disminuyen la velocidad de enfriamiento de la soldadura 

Algunos electrodos se pueden usar ya sea con corriente alterna o con corriente continua. Se han desarrollado ciertos revestimientos con el propósito de incrementar la cantidad de metal de aporte que se deposita por unidad de tiempo. Otros revestimientos contienen aditivos que aumentan la resistencia y mejoran la calidad de la soldadura.
A pesar de que la mayoría de los revestimientos facilitan mucho el trabajo con los electrodos, otros requieren mayor habilidad del soldador. 

Las composiciones de los recubrimientos de los electrodos pueden ser orgánicas o inorgánicas, y estas substancias se pueden subdividir en las que forman escoria y las que son fundentes. Algunos de los principales compuestos son: 

* Para la formación de escoria se utilizan SiO2, MnO2 y FeO 
* Para mejorar el arco se utilizan Na2O, CaO, MgO y TiO2 
* Desoxidantes: grafito, aluminio, aserrín 
* Para mejorar el enlace: silicato de sodio, silicato de potasio y asbestos 
* Para mejorar la aleación y la resistencia de la soldadura: vanadio, cesio, cobalto, molibdeno, aluminio, circonio, cromo, níquel, manganeso y tungsteno. 

El núcleo del electrodo está constituido por una varilla o alambre metálico que conduce la corriente eléctrica y permite establecer el arco eléctrico. El intenso calor del arco hace que progresivamente se funda la punta del alambre y que se deposite en el cordón de soldadura en forma de pequeñas gotas, proporcionando así el material de aporte. El metal del núcleo depende del tipo de metal base que se requiere soldar. Si es acero generalmente se usará acero y si es aluminio el núcleo será de aluminio. 

El diámetro del electrodo se mide en el núcleo y determina la intensidad de corriente promedio que debe utilizarse. Por ejemplo, para un diámetro de 4 mm puede emplearse una corriente de unos 150 a 200 A. En cuanto a la longitud de los electrodos la medida más usual es la de 356mm (14") existiendo además electrodos de 229 mm (9") y de 457mm ( 10 ") 

- Soldadura por arco con hidrógeno atómico 

Es un sistema de arco eléctrico en el que se agrega hidrógeno. Así se liberará calor con mayor intensidad que en un arco común. La temperatura que se alcanza en este tipo de arco es superior a los 6000 °C. 

- Soldadura por arco con gas protector 

En este proceso la unión se logra por el calor generado por un arco eléctrico que se genera entre un electrodo y las piezas, pero el electrodo se encuentra protegido por una copa por la que se inyecta un gas inerte como argón, helio o CO2. 

Con lo anterior se genera un arco protegido contra la oxidación y además perfectamente controlado en cuanto a penetración, sobreespesor y ancho de la soldadura. Es ampliamente utilizado para soldar acero inoxidable, aluminio, cobre y magnesio. Existen dos tipos de soldadura por arco protegido: la TIG y la MIG. 

La soldadura TIG (tungstein inert gas) es aquella en la que el electrodo de la máquina es de un material refractario como el tungsteno, por lo que el metal de aporte se debe añadir por separado. 

La soldadura MIG (metal inert gas) es la que el electrodo es de un metal consumible que va siendo utilizado como metal de aporte, por lo que este sistema es considerado como de soldadura continua. Un método derivado es el MAG (metal active gas) en el cual se usa como protector el anhídrido carbónico, que oxida algunos elementos aleantes como el Si o el Mn.


Algunas características de la soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido

El factor principal que hace del proceso de soldadura con electrodo revestido un método tan útil es su simplicidad y su bajo costo. Otros procesos, como el de soldadura de arco con electrodo de tungsteno y gas inerte, el de soldadura de arco metálico y gas inerte y el de soldadura de arco con núcleo fundente, no han podido desplazar del mercado a la soldadura con electrodo revestido. 

Todo lo que se necesita un soldador para trabajar con este proceso es una fuente de poder, cables, un portaelectrodo y electrodos; además de los elementos de seguridad como máscara, casco y guantes de protección.

Las fuentes de poder se consiguen fácilmente, vienen en distintos tamaños y formas, y su costo es relativamente bajo. Se conocen muy bien los factores que intervienen en el diseño de las fuentes de poder que se utilizan en la soldadura con electrodo revestido, y por esa razón es fácil fabricarlas y no se tienen que hacer grandes inversiones en equipo. 

Por ejemplo, una máquina de soldar individual tipica de CA monofásica, diseñada para herreros y para personas que hacen trabajos en su propia casa, tiene un rango de salidas de corriente de 60 a 180 A, ajustables por medio de cinco salidas de 60,110,125, 140 y 180 A, para soldar con electrodos revestidos 3/32" (2,4 mm), 1/8" (3,2 mm) y 5/32" (4 mm) de diámetro. La misma incluye: cables, pinza de tierra, porta electrodo e interruptor de encendido y apagado, y pesa algo mas de 30 kg.

Normalmente las fuentes de poder son pequeñas, ligeras y portátiles. Pueden abarcar desde un transformador sencillo para soldadura con alterna, hasta un generador impulsado por un motor de combustión interna o un transformador trifásico con rectificadores para soldadura con contínua.
En otros casos, como en grandes industrias, se disponen equipos centrales de soldadura y una red de distribución de la corriente de soldadura; lográndose una reducción de la potencia instalada en relación con el uso de equipos autónomos individuales, por efecto del bajo factor de simultaneidad resultante. Sin embargo, resulta difícil mantener constante la corriente en cada punto de soldadura, sin influencia de la acción de los restantes centros.

Todos los equipos para soldadura manual tienen una característica tensión-corriente con una gran pendiente negativa, de manera que al cambiar la tensión de arco "Va" por efecto de las variaciones en la longitud del mismo (debidas a las imperfecciones del trabajo manual y a las irregularidades del arco), no se modifique apreciablemente la corriente de soldadura "Ia" (característica de corriente constante) para no alterar la deposición del material del electrodo. 
Además hay que tener en cuenta que en el momento de encender el arco, tocando el trabajo con el electrodo (Va=0), la corriente de cortocircuito resultante debe permanecer limitada, normalmente a 1,2 veces la corriente nominal, para no dar origen a perforaciones o defectos cada vez que se inicia el arco. Otro factor a considerar es la tensión en vacío, que debe ser superior a la del arco para facilitar el encendido.

El ajuste de la corriente de soldadura en función del tipo de electrodo y el trabajo a efectuar, puede hacerse por medio de transformadores con múltiples derivaciones intermedias, o para trabajos de mayor calidad, mediante distintos dispositivos de salida continuamente variable, como desplazamiento de bobinas del transformador, tiristores, reóstatos, impedancias variables por desplazamiento del núcleo, derivador magnético o por saturación del núcleo con CC, etcétera. En los casos de convertidores rotativos, se emplean generadores compuestos diferenciales.

El proceso de soldadura con electrodo revestido es el más conocido y probablemente el más utilizado de los procesos de soldadura con arco, y es a la vez versátil y flexible. El soldador puede trabajar lejos de la fuente de poder y además no hay necesidad de utilizar gases comprimidos como protección.

El procedimiento es excelente para diferentes trabajos de reparación, fabricación y construcción. Gran parte del trabajo de soldadura con arco que se realiza en forma rutinaria se efectúa con el proceso de soldadura con electrodo revestido.

Con este proceso se puede soldar metal de casi cualquier espesor y se pueden hacer uniones con la configuración que sea. Hay electrodos que se pueden usar con los aceros al carbono y de baja aleación, aceros inoxidables, aceros de alta aleación, resistentes a la corrosión, y aun aceros templados, hierro colado y maleable. A pesar de que no se utilizan tanto, también hay electrodos para soldar cobre, níquel y otras aleaciones. También se efectúa algo de trabajo de soldadura de piezas gruesas de aluminio, pero en cantidades muy pequeñas.

Sin embargo, el procedimiento de soldadura con electrodo revestido no se presta para su utilización con equipos automáticos o semiautomáticos; su aplicación es esencialmente manual. La longitud de los electrodos es relativamente corta, por lo que bastan unos cuantos minutos para consumir un electrodo.

Debido a que el electrodo se agota en muy poco tiempo, el soldador tiene que interrumpir el trabajo a intervalos regulares para cambiarlo, y además debe picar y limpiar el punto de inicio antes de empezar a usar electrodo nuevo. Normalmente, el arco funciona menos de la mitad del tiempo total. Sin embargo, aun con todo este tiempo muerto y de preparación, un soldador eficiente puede ser muy productivo.

Al soldar, los gases provenientes del metal caliente y del revestimiento ejercen un efecto de chorro sobre el núcleo de metal fundido. Los gases empujan el metal fundido del electrodo hacia fuera, en dirección de la pieza de trabajo. El chorro no es completamente uniforme por lo que es posible que los gases se formen más rápidamente de un lado que del otro. Por lo tanto, los efectos del chorro actúan sobre el metal en direcciones diferentes. Es este carácter aleatorio de la transferencia lo que hace que el cordón sea ancho y que se produzcan salpicaduras. Sin embargo, si se mantiene el electrodo cerca de la pieza y si además se desliza sobre ella, el chorro de la punta sirve para dirigir las fuerzas del arco. Éste llegará a penetrar mejor y la transferencia de metal será más uniforme.

Puesto que el revestimiento del electrodo aísla eléctricamente la varilla metálica del núcleo, no hay peligro de hacer un cortocircuito contra otras partes metálicas cercanas y apagar el arco.

Con algunos electrodos se obtienen mejores resultados cuando se mantienen alejados del objeto a soldar, que cuando se aplica la técnica de arrastre. Hay que tratar de que la distancia entre la punta del electrodo y el objeto sea siempre la misma. La soldadura presenta un mejor aspecto cuando se avanza a una velocidad constante y se mantiene un arco de longitud uniforme. Cada vez que se hace una pausa en algún sitio, el cordón se hace más ancho. Cuando el metal depositado se solidifica, se notan con claridad los lugares en que varió la velocidad de avance. La transferencia de metal da como resultado un cordón bien formado cuando la velocidad de avance es constante. 

La energía del arco y la transferencia de metal varían con la dirección del flujo de la corriente. Cuando se utilice corriente continua, hay que asegurarse de que la polaridad sea la correcta. Es necesario utilizar el tipo de corriente correcto, es decir, no hay que usar corriente continua en lugar de corriente alterna, o viceversa. Los electrodos están diseñados para trabajar con una determinada cantidad de corriente y polaridad. Si se emplea la corriente equivocada, el arco puede resultar inestable e imposible de manejar. El que las salpicaduras aumenten es un síntoma de que la polaridad no es correcta. Otros síntomas son las variaciones en la forma que se espera que tenga el arco, una penetración insuficiente, demasiada turbulencia del chorro y una cantidad considerable de salpicaduras. Puede llegar a ser imposible encender el arco. Cuando se observe que algo raro sucede con éste o con la transferencia de metal, hay que revisar las conexiones de la fuente de poder.

La transferencia de metal y la fuerza del arco se controlan con la longitud de éste y con la corriente circulante. Cuando hay poca corriente, el arco pierde fuerza y disminuye la penetración. El cordón se adelgaza y el metal se empieza a acumular. También puede suceder que el electrodo se pegue a la pieza de trabajo. Cuando hay demasiada corriente, el arco tiene mucha fuerza; penetra demasiado en el objeto y produce demasiada salpicadura. Un exceso de corriente produce adelgazamientos a lo largo de la orilla de la soldadura y puede llegar a perforar el objeto.
Cuando el arco es demasiado corto, excava en el objeto. Un arco corto puede hacer que la transferencia de metal sea dispareja y que las ondulaciones del cordón sean grandes. Hay una tendencia a que se formen agujeros de escoria y porosidad. Si el arco es largo, las fuerzas de penetración disminuyen. Puede ser que el arco se aparte de su trayectoria normal y que los bordes del cordón resulten irregulares y disparejos.

El ángulo que forma el electrodo con la pieza también afecta la transferencia de metal, pues este ángulo dirige la fuerza del arco. Al acercar el ángulo hacia la vertical, aumenta la penetración. A medida que se disminuye el ángulo, se reduce la penetración. Cuando se inclina el electrodo hacia la izquierda o hacia la derecha, que es lo que se conoce como ángulo de trabajo, el cordón se desplaza del centro. Hay que manejar el electrodo como si de su punta emergiera un chorro imaginario de aire. El aire puede empujar el metal fundido, en cualquier punto que se dirija el electrodo. 

Hay que tener cuidado al seleccionar los electrodos, pues resulta importante que su composición sea adecuada al metal que se desea soldar. Si el electrodo y el metal depositado no son compatibles, es muy probable que la soldadura obtenida no sea buena. No es posible esperar que una soldadura soporte la carga para la que se diseñó si no se realiza con el electrodo correcto. Un electrodo inadecuado da origen a porosidad, poca resistencia a la corrosión, soldaduras débiles y otros defectos. 


Seguridad en soldadura eléctrica

La operaciones de soldadura por arco eléctrico presentan una serie de peligros que es necesario tener en cuenta para evitar accidentes personales. Entre los mismos encontramos los de origen netamente eléctrico y los del tipo térmico, como los originados por soldar sin caretas o máscaras debidos a la gran emisión de radiación ultravioleta que dan lugar a quemaduras en la piel, queratosis de córneas, etcétera. Un detalle que hay que considerar es que los trabajadores que sueldan usando lentes de contacto se exponen a que la radiación seque la capa de lágrimas entre el ojo y la lente, produciendo una succión que puede dañar el ojo cuando se retiran las lentes. A continuación presentamos algunas recomendaciones generales de seguridad:

- Controlar el estado de los cables antes de usarlos.

- Verificar si los terminales o enchufes están en buen estado.

- Tomar los recaudos necesarios para la conexión del neutro y la tierra (especial cuidado puesto que los errores en esta toma de tierra pueden ser graves).

- Revisar los aislamientos de los cables eléctricos al comenzar cada tarea desechando todos aquellos que no están en perfecto estado.

- Evitar que los cables descansen sobre objetos calientes, charcos, bordes afilados o cualquier otro elemento que pudiera dañarlos.

- Evitar que pasen vehículos por encima, que sean golpeados o que las chispas de soldadura caigan sobre los cables.

- El cable de masa se conectará sobre la pieza a soldar o lo mas cerca que sea posible.

- Antes de realizar cualquier modificación en la maquina de soldar se cortará la corriente, incluso cuando se mueve.

- No dejar conectadas las maquinas de soldar en los momentos de suspender momentáneamente las tareas.

- No trabajar en recintos que hayan contenido gases o líquidos inflamables, sin que previamente hayan sido debidamente ventilados.

- En caso de utilizar electrodos que generen humos, poner en funcionamiento los aspiradores correspondientes, o en caso contrario, emplear equipos de protección respiratoria.


Elementos de protección personal

- Pantalla de protección.

- Caretas y protección ocular.

- Guantes de cuero de manga larga.

- Mandil de cuero.

- Polainas de apertura rápida (pantalones por encima).

- Protección de los pies de características aislantes.

- Casco de seguridad.

Recomendaciones:

- No se realizarán trabajos de soldadura utilizando lentes de contacto.

- Se comprobará que las caretas no estén deterioradas puesto que si así fuera no cumplirían su función.

- Verificar que el cristal de las caretas sea el adecuado para la tarea que se va a realizar.

- Para picar la escoria o cepillar la soldadura se protegerán los ojos.

- Los ayudantes y aquellos que se encuentren a corta distancia de las soldaduras deberán usar gafas con cristales especiales.

- Cuando sea posible se utilizarán pantallas o mamparas alrededor del puesto de soldadura

- Para colocar los electrodos se utilizaran siempre guantes, y se desconectará la maquina.

- La pinza deberá estar lo suficientemente aislada y cuando este bajo tensión deberá tomarse con guantes.

- Las pinzas no se depositarán sobre materiales conductores.







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