¿Cambiando de SMAW a FCAW con auto-protección?

April 24, 2014

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Si está considerando hacer el cambio a soldadura por arco con núcleo de fundente, usted necesitará tomar varias medidas proactivas para que la transición sea exitosa.

Con el afán de mejorar la productividad y la eficiencia en un ambiente cada vez más competitivo, algunos contratistas en la industria del acero estructural están haciendo el cambio de soldadura por arco metálico protegido (SMAW) a soldadura por arco con núcleo de fundente auto-protegido (FCAW) como una manera de obtener una ventaja.

Por muchos años, los contratistas han dependido en alto grado de la SMAW para completar la mayor parte de la fabricación en sitio para trabajos de infraes-tructura mayores, principalmente porque le es familiar a muchos soldadores, porque tiene ventajas de movilidad con respecto a otros procesos, y porque con frecuencia es especificada por el procedimiento de soldadura para muchas aplicaciones de construcción.

Sin embargo, en años recientes la FCAW con auto-protección ha mejorado la forma en que hacen negocios algunos contratistas de la soldadura. El proceso es más rápido, aumentando la productividad y brindando mayores ahorros en costos. Si usted está considerando hacer el cambio a FCAW con auto-protección por estas ventajas, recuerde considerar además las medidas proactivas que tendrá que tomar para hacer esa transición con éxito. Es importante tener una compresión sólida de las características y requerimientos de operación del nuevo metal de aportación que se esté usando, para soldar exitosamente con él.

Recalificando procedimientos, eligiendo el metal de aportación

Lo primero que hay que recordar es que si usted está fabricando componentes para acero estructural de construcción o porciones constructivas de un puente, hay códigos estrictos que regulan el procedimiento, los materiales y el metal de aportación que puede usar. Por ejemplo, el D1.1 structural welding code y el D1.5 bridge welding code de la American Welding Society (AWS) dictan la combinación de metal base y metal de aportación para estas aplicaciones junto con las fuentes de potencia.

Bajo estas especificaciones, un alambre con núcleo de fundente auto-protegido que cumple la clasificación AWS E71T-8 es un requerimiento común para aplicaciones en acero estructural, y puede ser ventajoso si usted está buscando conversión de un electrodo SMAW. También conocido en varias industrias como alambre T-8, este alambre, como cualquier metal de aportación, requiere técnica y capacitación adecuada para lograr resultados óptimos.

Cuando el trabajo requiere soldadura apegada a cualquiera de estos códigos y se hace el cambio a un alambre T-8, usted necesitará recalificar los procedimientos de soldadura, así como las certificaciones de los operadores de su compañía para hacer el cambio en los procesos de soldadura. Estas tareas pueden parecer onerosas, pero de todos modos necesita recalificar sus certificaciones periódicamente. Finalmente, es un cambio que podría resultar en un proceso más rápido y más fácil.

Seleccionando el equipo correcto

Lo segundo que hay que recordar al considerar un cambio a FCAW con auto-protección

es la necesidad del equipo adecuado. Esto es absolutamente crítico para soldar apegado a un código. Al usar un alambre T-8, necesitará una fuente de poder de voltaje constante (CV).

Aun cuando algunos contratistas quisieran ahorrar en el costo de la compra de equipo agregando un alimentador sensor de voltaje a una fuente de poder de corriente constante (CC) que ya se usa para su proceso de SMAW, este sistema no es aceptable para soldadura con núcleo de fundente auto-protegido apegada al código D1.1 de la AWS. Esto se debe a que no reacciona con suficiente rapidez para mantener un voltaje estable en todo el proceso de soldadura. Eso puede llevar a defectos de soldadura, especialmente porosidad, que puede acabar costando más dinero en tiempo improductivo, retrabajo y posibles multas por contrato, que el costo inicial de una nueva fuente de potencia de voltaje constante.

Eligiendo el alambre correcto

La tercera consideración al hacer una transición de SMAW a un proceso de FCAW con auto-protección es encontrar el tipo específico de alambre con núcleo de fundente auto-protegido más ade-cuado para la aplicación. Como se mencionó anteriormente, un alambre T-8 típicamente es el alambre con núcleo de fundente auto-protegido que se usa para aplicaciones de acero estructural. Varias opciones cumplen los requerimientos sísmicos y ofrecen las altas resistencias al impacto necesarias para trabajo crítico apegado a un código. Un fabricante de metal de aportación o un distribuidor de soldadura de confianza pueden ayudarle a hacer la mejor elección.

La clave para usar un alambre T-8, además de obtener la capacitación y práctica necesarias, es un entendimiento general de sus características y requerimientos operativos, y conocimiento de cómo están diseñadas sus propiedades químicas y mecánicas para satisfacer las necesidades de aplicaciones críticas en acero estructural.

Clasificado por desempeño. Familiarizarse con las diversas partes de su clasificación AWS es un buen paso inicial para sentirse cómodo con un alambre con núcleo de fundente auto-protegido, empezando por su arreglo más básico, E71T-8:

  • E indica un electrodo.
  • 7 se refiere a la resistencia a la tensión del alambre medida en libras por pulgada cuadrada (PSI), o para esta clasificación, 70,000 PSI.
  • 1 indica que el alambre ofrece capacidad de soldadura en cualquier posición.
  • denota que es un alambre con núcleo de fundente.
  • 8 indica el uso del electrodo, o en este caso, soldadura de un solo paso o de pasos múltiples DCEN.

Debido a los avances en la tecnología de manufactura del metal de aportación, algunos alambres T-8 además ofrecen designaciones adicionales para resistencia al impacto, requerimientos sísmicos y contenido de hidrógeno. Todos son factores que contribuyen a la idoneidad y uso de un alambre T-8 para una aplicación específica.

Por ejemplo, la adición de la letra “J” al final de la clasificación AWS indica que el alambre ofrece propiedades de alta resistencia al impacto “como se soldo” a -40°F. Una “D” después de eso indica que el alambre puede usarse para soldaduras críticas de demanda en aplicaciones sísmicas especiales. Finalmente, la presencia de “H8” u otro indicador alfanumérico similar al final de la clasificación AWS especifica la cantidad de hidrógeno que se puede difundir en ese alambre T-8.

Entendiendo los parámetros del alambre. Si un contratista hace el cambio a FCAW con auto-protección, los operadores soldadores deberán saber las características generales y los requerimientos operativos del alambre T-8 para lograr la mejor soldadura posible, junto con la calidad de rayos X requerida para aplicaciones críticas. La capacita-ción es importante para una conversión exitosa.

Las fluctuaciones en el voltaje son algo común en muchos sitios de trabajo y afectan el desempeño de los alambres T-8. La longitud y condición de los cables de soldadura puede causar caídas de voltaje entre la fuente de potencia y la pieza de trabajo, y eso ocurre especialmente con cables de soldadura largos. Usar un multímetro o un alimentador de alambre con voltímetros digitales puede ayudarle a mantener el rango de voltaje adecuado. También ayuda mantener buenas condiciones del cable de soldadura y asegurar las conexiones entre la pistola de soldar y la fuente de potencia.

Los rangos de voltaje permisibles para alambre T-8 varían de acuerdo con la fórmula del fabricante del metal de aportación; la posición en la cual se usa; y, lo más importante, la velocidad de alimentación del alambre, que afecta directamente al amperaje. Generalmente, el alambre T-8 opera a 200 amperes o más, con un rango de voltaje de 18 a 24 V en una soldadura en cualquier posición sin importar el diámetro del alambre. Por esta razón, siempre se debe soldar dentro de esos parámetros para evitar defectos que pudieran conducir a un retrabajo tardado y costoso.

Otro problema que hay que tener en cuenta es el voltaje excesivo—voltaje más allá de la recomendación más alta para el alambre T-8—que puede causar discontinuidades como porosidad y marcas de gas. Por el contrario, un voltaje insuficiente puede evitar que el alambre se impregne correctamente y puede lle-var a una fusión incompleta, y ambos problemas pueden causar falla de la ins-pección de soldadura.

Mantener los parámetros de soldadura de un alambre T-8 también depende de la extensión del electrodo, o longitud de alambre libre, y ésta varía según el fabricante del metal de aportación. Como regla, la mayoría de los alambres T-8 requieren un rango de ¾ a 1 ¼ pulgadas de longitud de alambre libre, dependiendo del diámetro usado. La regla general es que un alambre de diámetro pequeño requerirá una longitud de alambre libre menor que un alambre de diámetro grande.

Una longitud de alambre libre demasiado pequeña hace que el amperaje aumente de manera desproporcional al ajuste de voltaje, lo que puede conducir a una falta de fusión. Una longitud de alambre libre demasiado grande hará que el amperaje sea demasiado bajo para el ajuste de voltaje dado, lo que conduce a una cobertura de escoria incompleta, y en última instancia, muchas discontinuidades de la soldadura. Para ayudar a minimizar estos problemas, siempre verifique los requerimientos de longitud de alambre libre específica para el alambre T-8 que se esté usando.

Finalmente, el alambre T-8 requiere un ángulo de pistola y una velocidad de viaje adecuada para evitar inclusiones de escoria. El ángulo de pistola varía de un alambre a otro, de 10 a 45 grados; siempre se deben seguir las recomendaciones del fabricante. Como regla, la presencia de una línea de escoria uniforme detrás del charco de soldadura es un buen indicador de que se han cumplido ambos requerimientos de ángulo de pistola y velocidad de viaje.



Blaine Guy

Aapplications Welding Engineer
Hobart Brothers Compan
101 Trade Square East
Troy, OH 45373
Phone: 937-332-4000

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