Avances en la soldadura por arco con núcleo fundente

Los nuevos alambres para mezclas de gas de protección altas en argón brindan flexibilidad a los fabricantes

December 22, 2011

Avances en la soldadura por arco con núcleo fundente - TheFabricator.com

Figura 3: El alambre con una mezcla rica en argón usado en la posición vertical ascendente produjo una soldadura con buen perfil de cordón, muy poca salpicadura, sin socavado.

La soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW, por sus siglas en inglés) está capturando a un mayor segmento del mercado de la fabricación con soldadura en muchas regiones del mundo. Comparado con la soldadura por arco metálico protegido (SMAW, por sus siglas en inglés), el proceso con alambre con núcleo fundente puede alcanzar mayores velocidades de deposición, mayor eficiencia de operación (tiempo efectivo de arco del soldador), y una mejor eficiencia de deposición (es decir, no hay pérdida por colillas). La FCAW también es más tolerante a diferencias en la destreza del soldador que su contraparte de alambre sólido, la soldadura por arco metálico con gas (GMAW, por sus siglas en inglés).

La FCAW le permite unir diversos materiales de muchos espesores; reduce la necesidad de preparación de placas antes de la soldadura; da buena tolerancia a contaminantes en el material base, y produce un metal de soldadura de alta calidad con excelente forma de cordón.

La mayoría de los alambres con núcleo fundente están diseñados para trabajar con 100% de CO2 o con una mezcla de argón/25% de CO2. Aun cuando estos alambres han funcionado bien en muchas aplicaciones, generalmente no pueden usarse en ambientes donde la composición del gas de protección es fija, como en instalaciones de fabricación donde se suministra gas a granel median-te un sistema de tubería para múltiples procesos de soldadura. Además, el alambre con núcleo fundente típicamente no se ha considerado adecuado para usarse donde deban reducirse los niveles de vapores del proceso de soldadura.

Avances en los alambres con núcleo fundente

Conforme los alambres con núcleo fundente se han hecho más populares, los fabricantes han trabajado para desarro-llar un alambre que pueda operar con más mezclas de gas de protección. La nueva familia de electrodos E71T-1 puede usarse con mezclas ricas en argón que contengan de 5 a 15 por ciento de CO2, así como en gases de protección con tres componentes desarrollados especialmente, que contengan argón con adiciones de helio y CO2.

Donde usted se haya acostumbrado a usar alambres sólidos o con núcleo de metal con mezclas de gas de protección como argón y de 10 a 15 por ciento de CO2, ahora tiene la opción de usar un alambre con núcleo fundente para soldadura vertical con esa misma mezcla de gas. Esto aumenta la productividad de su proceso de soldadura sin aumentar el costo de su gas de protección, debido a que sólo se requiere una mezcla de gas para todas las operaciones. La fabricación de equipo pesado y las operaciones de ensamble de automotores se han beneficiado de estos productos combinados de alambre sólido, con núcleo metálico o con núcleo fundente, que se usan con una mezcla de gas.

La Figura 1 ilustra el rango más amplio de operación y las velocidades de deposición más altas posibles con dichos alambres con núcleo fundente en la posición de soldadura vertical. Las características de operación que son posibles con mezclas de dos partes de gas como argón/8 a 15 por ciento de CO2 y mezclas de tres partes para propósitos especiales que contienen argón/helio/CO2 producen velocidades de deposición fuera de posición arriba de 11 libras por hora (5 kilogramos por hora)—un aumento de cerca del 20 por ciento comparado con los alambres típicos E71T-1 protegidos con argón/25por ciento de CO2.

La eficiencia de deposición de estos alambres—la cantidad de producto que realmente se convierte en metal de soldadura depositado, también mejora en comparación con los alambres típicos E71T-1. Los alambres protegidos con alto contenido de argón son de 3 a 7 por ciento más eficientes que los alambres típicos protegidos con CO2, y de 2 a 4 por ciento más eficientes que estos mismos alambres protegidos con argón/25 por ciento de CO2. Este aumento en la eficiencia de deposición ayuda a reducir los costos de la soldadura.

Los nuevos alambres generan menos vapores de soldadura que los alambres regulares con núcleo fundente, con velocidades casi tan lentas como los alambres sólidos o con núcleo metálico. La Figura 2 muestra la generación de vapores a aproximadamente la misma velocidad de deposición para dos de los alambres con núcleo fundente E71T-1 más comunes usados actualmente. Compara estas velocidades con un nuevo alambre con núcleo fundente protegido con una mezcla rica en argón.

Para alambres convencionales con núcleo fundente que requieren CO2 o mezclas de protección de argón/25 por ciento de CO2, el vapor de soldadura se reduce entre 20 y 25 por ciento. Niveles mucho menores de CO2 (8 por ciento, en este caso) reducen aun más los vapores.

Características, beneficios y precauciones

Estos alambres tienen características de desempeño que le permitirán trabajar con cordones extendidos en posición vertical ascendente a velocidades de deposición altas sin necesidad de ondeo. La escoria de congelación rápida permite el control fácil del pozo de soldadura para una gama de necesidades de soldadura fuera de posición. El arco estable y consistente produce poca salpicadura o ninguna, y una excelente forma de cordón, necesitando un nivel de pericia del operador entre bajo y moderado. Dado que estos alambres son menos sensibles a las variaciones en los parámetros que los alambres tradicionales con núcleo fundente, usted no tiene que ser un soldador experimentando para producir soldaduras de alta calidad.

La Figura 3 muestra una soldadura vertical ascendente usando argón/10 por ciento de CO2 con uno de estos nuevos alambres de 1⁄16 de pulgada de diámetro. Se usó una fuente de poder CV convencional sin manipulación u oscilación de la antorcha de soldar. Los resultados confirman el excelente perfil del cordón y la salpicadura mínima con poco potencial de socavado. Además, se encontró que la escoria se soltaba sola o que se removía con mucha facilidad.

Aun cuando los bajos niveles de CO2 en el gas de protección típicamente se asocian con una menor penetración de la soldadura, estos alambres se manufacturan para producir un arco con una densidad de corriente más alta que sigue produciendo una penetración significativa con bajos niveles de CO2. Un beneficio adicional de la densidad de corriente más alta es una buena estabilidad del arco de baja corriente, y una velocidad mayor de consumo del alambre a niveles de corriente equivalentes a un alambre convencional con núcleo.

Asegúrese de tener precaución al soldar en posición con esta nueva gene-ración de consumibles, pues la escoria de congelación rápida puede ser más propensa a quedar atrapada. La baja cantidad de desoxidantes en estos productos también los hace más adecuados para aplicaciones en las cuales sólo están presentes escamado ligero y óxidos superficiales.



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