soldadura por arco con electrodo revestido · 1. wps: (welding procedure specification)...
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PROCESO SMAW
Soldadura por Arco con Electrodo Revestido
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JEFE DE ENTRENAMIENTO
Miguel Angel Tufinio Huaman
INFORMES: +51 940 739 995 / +51 945 482 338
La soldadura en la metal mecánica, es el método más eficaz para unir materiales metálicos.
Miremos a nuestros alrededores y observaremos que el gran porcentaje de las grandes
construcciones ( oil&gas, minero, energético, transporte, comunicación y afines. ) se utiliza
la soldadura por soldadores calificados (1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G, 6GR) en los diferentes
procesos de soldadura utilizados en la industria como: SMAW, GTAW, FCAW, GMAW, SAW,
ente otros. Donde cada proceso se elegirá para un trabajo especifico
IMPORTANCIA
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Para comprender sobre la soldadura profesional por soldadores calificados es necesario familiarizarse con
algunos términos utilizados en la industria como:
• AWS ( American Welding Society )
• ASME ( American Society of Mechanical Engineers )
• API (American Petroleum Institute )
• ASTM ( American Society for Testing and Materials )
• ASNT ( Amerin Society for Nondestructive Testing )
• AWWA ( American Water Works Association )
• ANSI ( American National Standards Institute )
Entre otras que emiten definiciones, especificaciones, codificaciones, procedimientos y leyes para ejecutar
una soldadura segura y de calidad que cumplan todas las pruebas destructivas y no destructivas. Que
requiera el trabajo a realizarse.
NORMAS DE REFERENCIA
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1. WPS: (Welding Procedure Specification)
Especificación del Procedimiento de Soldadura.
Documento preparado por el departamento técnico o de ingeniería de la empresa, en el cual se
proyectan los valores numéricos de las variables para realizar una soldadura repetible, con base en los
requisitos del código aplicable. Brinda información relevante para orientar al soldador u operador de
soldadura para asegurar el cumplimiento de los requerimientos del código. Describe las Variables
esenciales, las no esenciales y cuando se requiera las variables suplementarias esenciales de cada
procedimiento de soldadura. Debe ser desarrollado en un formato en donde se diligencien todos los
campos y con la firma de validación por el ingeniero encargado de Soldadura.
DOCUMENTOS LEGALES ( WPS - PQR – WPQ )
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2. PQR: (Procedure Qualification Record)
Registro de Calificación de Procedimiento
Documento que valida y califica un WPS; en el que registra los valores reales medidos de las variables del
procedimiento de soldadura, mediante la ejecución de una soldadura de calificación en un cupón de
prueba estandarizado; además de incluir los valores de los resultados adquiridos de los ensayos mecánicos
de tensión, dobles, sanidad, dureza y macrografía, entre otros.
La mayoría de los códigos y especificaciones requieren pruebas, para que los soldadores y otros
trabajadores garanticen la habilidad esperada para seguir con éxito el procedimiento de soldadura. Para
esto, es necesario que los soldadores hagan soldaduras específicas que se prueban, verificando que el
soldador puede llevar a cabo la soldadura con la calidad exigida.
DOCUMENTOS LEGALES ( WPS - PQR – WPQ )
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3. WPQ: (Welder Performance Qualification)
Calificación Habilidad del Soldador
Con los documentos WPS y PQR en orden, a continuación se calificara a cada soldador y operario de
soldadura, evaluando el proceso de fabricación o instalación de los producto amparados por el código
seleccionado.
El soldador prepara y suelda los especímenes del registro de calificación de procedimientos, aprobando
los requisitos del código, esta calificado dentro de su variables de calificación. Todos los demás
soldadores, estarán calificados mediante pruebas específicas de soldadura, diseñadas para determinar su
capacidad de ejecución mediante soldaduras repetibles en el WPS
DOCUMENTOS LEGALES ( WPS - PQR – WPQ )
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Durante esta descripción general,
discutiremos los siguientes tópicos:
✓ Seguridad
✓ Proceso básico SMAW
✓ Instalación de equipo
✓ Variables de soldaduras
✓ Ventajas y limitaciones del proceso
✓ Relación con AWS
✓ Relación con la academia nacional de normas
El proceso SMAW es importante para
trabajos de reparación y mantenimiento7
✓ Protegerse apropiadamente Ud. Y otros mientras sesuelda
✓ Instalar y operar el equipo SMAW
✓ Encender y mantener el arco
✓ Hacer soldaduras en cuatro posiciones usandoelectrodos diferentes
✓ Comprender el proceso de inspección de soldadura.
✓ Aplicar el sistema de clasificación de electrodosAWS
✓ Asumir el próximo paso para llegar a ser unsoldador certificado
Sobre la culminación exitosa de la
unidad de estudio del proceso SMAW,
UD. Habrá aprendido:
La mayoría de los soldadores de aceroestructural requieren que seancertificados. 8
Seguridad - SMAW
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La seguridad en SMAW es complementaria y no
reemplaza la información contenida en soldadura al arco
básico.
Comprender y seguir todas las precauciones de
seguridad listadas en “Seguridad en soldadura, corte y
procesos afines” (ANSI Z49.1) y seguridad en soldadura
por arco (205) .
Comprender y seguir todas las descripciones de
advertencia encontradas:
• En equipos de soldaduras
• Con todos los empaques de consumibles
• Dentro del manual de instruccionesSi Ud. Alguna vez tiene una pregunta acerca de suseguridad o aquellos alrededor de Ud., ¡PORFAVOR PREGUNTE A SU INSTRUCTOR! 10
✓ Humos y gases pueden ser peligrosos:
• Mantenga su cabeza fuera del humo (Fuera de la pluma)
• Usar suficiente ventilación, para extraer del arco, o ambos, para conservar humos y
gases de su zona de respiración y área general.
• El proceso SMAW puede soportar corrientes de viento y escape cerca del arco que
provienen del equipo de ventilación.
✓ Choque eléctrico puede matar – para recibir un choque se puede tocar el electrodo y la pieza
o la tierra la mismo tiempo
• No tocar el electrodo o partes metálicas del portaelectrodos con la piel o ropa húmeda.
• Mantener el aislante seco entre su cuerpo y el metal a ser o tierra
✓ Rayos del arco pueden dañar ojos y piel – Seleccione el vidrio apropiado para soldar
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Principios - SMAW
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• La Sociedad Americana de Soldadura (AWS)
define al proceso SMAW como proceso de
soldadura por arco con electrodos revestidos.
• SMAW:
➢Es el proceso de soldadura pro arco mas
ampliamente usado en el mundo
➢Puede ser usada para soldar la mayoría de
los metales y aleaciones comunes.
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• La corriente fluye a través del cable, del
portaelectrodo, del electrodo, y atraviesa el arco.
• En el lado de la pieza del arco, la corriente fluye a
través del material base a la pinza de tierra
regresa a la maquina de soldar. Esto es cuando se
usa corriente directa polaridad negativa
Circuito de soldadura - SMAW
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OBSERVEMOS UN POCO MAS
CERCA EL PROCESO SMAW
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✓ Es un consumible – que se funde durante el proceso de
soldadura.
✓ Esta Compuesto de dos partes:
Núcleo metálico (Metal de relleno).
▪ Transporta la corriente de soldadura.
▪ Pasa a formar parte de la soldadura.
❑ Revestimiento
❑ Produce un gas de protección
❑ Aporta elementos adicionales
❑ Formación de escorias
❑ Controla la posición a soldar
CIRCUITO DE SOLDADURA - SMAW
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• Un arco ocurre cuando el electrodo hace
contacto con la pieza de trabajo y se completa
el circuito … como encender una luz!
• El arco eléctrico se establece en el espacio
entre el extremo del electrodo y la pieza.
• El arco alcanza temperatura de unos 3500 °C
que funde al electrodo y el material base.
Puede Ud. Identificar el tipo de junta, el tipo desoldadura y posición que se usa?
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✓ Como el núcleo metálico, revestimiento, y la pieza de
trabajo se calientan y se funden, forman un charco de
material fundido llamado charco de soldadura.
✓ El charco de soldadura es lo que el soldador observar
y manipula mientras suelda.
E6013, 1/8” a 125 Amps AC
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• El gas de protección se forma cuando el
revestimiento se funde.
• Esto protege el charco de soldadura de la
atmosfera evitando la contaminación
durante el estado fundido.
El gas de protección protege el charco fundido dela atmosfera mientras estabiliza el arco
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✓ Como el charco fundido de soldadura se
solidifica, forma una junta o conexión entre dos
piezas de material base.
✓ Cuando se hace de manera apropiada en aceros,
esto resulta en una soldadura mas resistente
que el material circundante al material base
METAL DE SOLDADURA SOLIDIFICADO
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✓ La escoria es una combinación de fundentes e
impurezas del metal base que flotan en la
superficie de la soldadura.
✓ La escoria solidifica rápido para formar una
cobertura solida.
✓ La escoria también disminuye la velocidad de
enfriamiento de la soldadura.
✓ La escoria puede ser retirada con cincel o piquete
y luego limpiar con cepillo de alambre.
METAL DE SOLDADURA SOLIDIFICADO
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Instalación del equipo
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1. Encienda la maquina
2. Conecte la pinza a tierra
3. Selección del electrodo
▪ Tipo
▪ Diámetro
METAL DE SOLDADURA SOLIDIFICADO
4. Ajuste la corriente de salida
• Polaridad
• Amperaje
5. Insertar el electrodo en el portaelectrodo
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✓Ajuste en la maquina
• Polaridad : DC+, DC-
• Salida del amperaje
✓Variables controladas por el operador
• Angulo de ataque
• Angulo de avance
• Longitud de arco
• Velocidad de avance
VARIABLES DEL PROCESO SMAW
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Iniciar el arco y realizar la
soldadura
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• Para iniciar el proceso SMAW, Ud. Debe primero iniciar el arco. Esto puede hacerse usando
una de las siguientes técnicas:
✓ Inicio mediante rayado – rayar el electrodo en el metal base como un fosforo.
✓ Inicio mediante punzado – punzar con la punta del electrodo la pieza.
INICIAR EL ARCO
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ANGULO DE TRABAJO
• El Angulo de trabajo es el Angulo entre el
electrodo y la pieza como se muestra a la
izquierda.
• Los Ángulos pueden variar dependiendo
de la posición de la soldadura.
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ANGULO DE AVANCE
• También llamado comúnmente Angulo
principal.
• El Angulo de avance es el Angulo entre el
electrodo y el plano perpendicular al eje
de la soldadura.
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LONGITUD DE ARCO
• Después de iniciar el arco, mantener una distancia 1/8” entre el extremo del electrodo y la
pieza.
✓ Si la longitud del arco llega a ser demasiado corto, el electrodo se pegara a la pieza o
corto circuito.
✓ Si el arco llega a ser demasiado largo; Pueden ocurrir salpicaduras, socavaciones, y
porosidad.
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▪ La velocidad de avance es la velocidad a la cual
el electrodo se mueve a lo largo del material
base mientras se suelda.
✓ Una velocidad de avance demasiado
rápida resulta en una soldadura convexa
✓ Una velocidad de avance demasiado
lenta resulta en una soldadura ancha con
un deposito de metal excesivo.
RELLENAR EL CRÁTER
La velocidad de avance tieneconsecuencias en la forma del cordon.
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• Aquí esta la técnica apropiada para reiniciar o empalmar un cordón:
EMPALMAR UN CORDÓN
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LONGITUD DE ARCO
• En el extremo de la soldadura, el operador interrumpe el arco el cual crea un cráter.
• Usar una pausa corta o un ligero paso atrás en el extremo de la soldadura para rellenar el
cráter.
• Grandes cráteres pueden causar agrietamiento en la soldadura.
Paso atrás es un movimiento cortoen la dirección opuesta al avance dela soldadura.
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Problemas en la soldadura
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PROBLEMAS EN LA SOLDADURA
Estas soldaduras fueron cortadas y atacadas con acido nítrico para mostrar la penetración.
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PROBLEMAS EN LA SOLDADURA
A. Amperaje, Longitud de arco y Velocidad de avance correcto
B. Amperaje demasiado bajo
C. Amperaje demasiado alto
D. Arco demasiado corto.
E. Arco demasiado largo.
F. Velocidad de avance demasiado lenta.
G. Velocidad de avance excesiva
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Ventajas y Desventajas del
Proceso SMAW
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▪ Bajo costo inicial.
▪ Portátil
▪ Fácil de usar al aire libre.
▪ Se puede soldar en todas las posiciones
▪ Fácil de cambiar entre muchos materiales
base.
VENTAJAS DE PROCESO SMAW
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▪ Baja eficiencia del consumible.
▪ Dificultad para soldar materiales muy
delgados.
▪ Reinicios frecuentes
▪ Bajo factor de operación
▪ Se requiere mayor destreza del operador
para otros procesos
DESVENTAJAS DE PROCESO SMAW
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Hay varios tipos de materiales que se usan para producir la soldadura los cuales se definen
como el metal que se va añadir a la unión con una soldadura ordinaria. La American Welding
Society ha emitido 31 especificaciones que cubren los materiales de aporte de los cuales se
presenta solo los de interés para soldadura por arco metálico en la tabla 5.
MATERIALES DE APORTE
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TABLA 5.- ESPECIFICACIONES DEL
METAL DE APORTE SEGÚN LA AWS
Especificación de la AWS Título de la especificación Proceso
A5.1Electrodos de soldadura por arco
recubierto con acero al carbonoSMAW
A5.3Electrodos para soldadura por
arco con aleación y de aluminioSMAW
A5.4
Electrodos para soldadura
recubiertos de acero al cromo y
cromo-níquel resistentes a la
corrosión
SMAW
A5.5
Electrodos para soldadura por
arco recubierto con acero de baja
aleación
SMAW
A5.6Electrodos cubiertos de cobre y
aleaciones de cobreSMAW
A5.11
Electrodos para soldadura
cubiertos de níquel y de
aleaciones de níquel
SMAW
A5.15
Varillas desnudas y electrodos
recubiertos para soldar hierro
fundido
SMAW 40
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TIPOS DE UNIÓN
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POSICIONES DE SOLDADURA
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Antes del Soldeo debe haber absoluta claridad con respecto al material a trabajarse. Debe
conocerse el Código del material según las Normas. Entonces es fácil conocer la composición
química, los valores mecánicos y la estructura del material a ser soldado.
La soldadura por Arco con Electrodo Revestido se dividen en dos grupos (A. Soldaduras para
Aceros al Carbono y de Baja Aleación) y ( B.Soldaduras Especiales ) cada grupo contiene sus propias
clasificación de soldadura, que están especificados por sus tipos de revestimiento y composición
química de acuerdo al material base que va ser soldado.
SELECCIÓN DEL ELECTRODO
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A. Soldaduras para Aceros al Carbono y de Baja Aleación
• Celulósicos ( E 6010, E 6011, E 7010, etc.)
• Bajo Hidrogeno ( E 7016, E 7018, E 8018, E 10018, etc.)
• Rutilicos ( E 6012, 6013, etc.)
• Hierro en Polvo ( E 7024, E6027, etc.)
SELECCIÓN DEL ELECTRODO
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B. Soldaduras Especiales
• Hierro Fundido ( E St, E Ni t, E Ni G3, etc. )
• Inoxidables ( E 308, E 308L, E 316, etc.)
• Recubrimientos Protectores ( E1-40 r, E2-45 r, etc.)
• Cobre y Aleaciones (E-Cu, E-Cu Sn, E-Cu-Ni, etc.)
• Aluminio y Aleaciones ( E Al-2, Al 43 )
• Corte y Biselado ( E 901, E 900 )
SELECCIÓN DEL ELECTRODO
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MUCHAS GRACIAS POR SU
ATENCION
AHORA QUE HAZ OBTENIDO ESTOS CONOCIMIENTOS YA SABES LA VENTAJA EN SER UN
SOLDADOR CALIFICADO.SI DESEAS CAPACITARTE Y SER UN SOLDADOR CALIFICADO PARA
COMPETIR EN ESTE GRAN MUNDO DE LAS GRANDES INDUSTRIAS METAL MECÁNICA. TE
ESPERAMOS EN "PERU Welders" ESCUELA DE SOLDADORES DEL PERÚ.
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LIMA - PERÚ
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