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Soldadura  MMA

¿Qué es la soldadura MMA?

La soldadura manual por arco de metal (Manual Metal Arc), a menudo conocida como soldadura por arco metálico blindado o soldadura por arco metálico con gas inerte de protección (SMAW), o simplemente soldadura de arco, es un proceso de soldadura que se usa un electrodo recubierto consumible para fijar la soldadura.

La soldadura manual de metal por arco se inventó por primera vez en Rusia en 1888. Consistía en una varilla de metal desnudo sin capa de resina para dar un escudo de gas protector. El desarrollo de electrodos revestidos no se produjo hasta el año 1900 cuando el proceso Kjellberg fue inventado en Suecia y el método de Quasi-arco se introdujo en el Reino Unido. Vale la pena señalar que los electrodos revestidos tardaron en ser adoptados debido a su alto costo. Sin embargo, era inevitable que a medida que la demanda de soldaduras de precisión crecía, la soldadura manual de arco se convirtió en sinónimo de electrodos revestidos. Cuando un arco se forma entre la varilla de metal (electrodo) y la pieza de trabajo, tanto la superficie de la varilla como la pieza se funden para formar un baño de fusión. En forma simultánea a la fusión del revestimiento de fundente sobre la varilla se formará gas y escoria que cumplen la función de proteger el baño de soldadura de la atmósfera circundante. La escoria se solidifica y se enfría y debe ser posteriormente desprendida del cordón de soldadura una vez que el trabajo de soldadura esté completo (o antes de que el próximo paso de soldadura sea depositado).

Una corriente eléctrica producida por la fuente de alimentación de soldadura se utiliza para crear un arco entre el electrodo y el metal a soldar. El arco funde el núcleo del electrodo para producir gotas de metal fundido que crean la soldadura. El revestimiento de fundente del electrodo también se funde y produce un gas de protección que proporciona una capa de escoria que protege la soldadura de cualquier contaminación en la atmósfera. La capa de escoria debe ser eliminada después de cada soldadura.

Fig: soldadoras MMA

El proceso permite que sólo tramos cortos de soldadura se produzcan antes de que un nuevo electrodo necesite ser insertado en el soporte. La penetración de la soldadura es baja y la calidad del depósito de soldadura es altamente dependiente de la habilidad del soldador.

Tipos de flujo / electrodos

La estabilidad del arco, la profundidad de la penetración, velocidad de deposición de metal y la capacidad posicional están muy influenciadas por la composición química del revestimiento de fundente sobre el electrodo. Los electrodos se pueden dividir en tres grupos principales:

  • Celulósico
  • Rutilo
  • Básico
Los electrodos celulósicos contienen una alta proporción de celulosa en el recubrimiento y se caracterizan por un arco de penetración profunda y una tasa de quemado rápido dando altas velocidades de soldadura. El depósito de soldadura puede ser grueso y con escoria fluida,  el desescoriado puede ser difícil. Estos electrodos son fáciles de usar en cualquier posición y son conocidos por su uso en la técnica de soldadura de "compartimentos estancos".

Características:

  • Penetración profunda en todas las posiciones
  • Adecuado para la soldadura vertical descendente
  • Propiedades mecánicas razonablemente buenas
  • Alto nivel de riesgo de grietas por formación de hidrógeno en la zona afectada por el calor

Hay que recordar que la fragilización por hidrógeno es el proceso por el cual varios metales, principalmente el acero de alta resistencia, se vuelven quebradizos y se fracturan después de la exposición al hidrógeno. La fragilización por hidrógeno es a menudo el resultado de la introducción involuntaria de hidrógeno en los metales susceptibles durante la formación o las operaciones de acabado y aumenta la fragilidad del material.

Los electrodos de rutilo contienen una alta proporción de óxido de titanio (rutilo) en el recubrimiento. El óxido de titanio promueve una fácil ignición del arco, formación de arco suave y pocas salpicaduras. Estos electrodos son electrodos de propósito general con buenas propiedades de soldadura. Se pueden utilizar con fuentes de alimentación de CA y CC y en todas las posiciones. Los electrodos son especialmente adecuados para la soldadura de juntas de filete en la posición horizontal / vertical (H / V).

Características:

  • Propiedades mecánicas moderadas del metal de soldadura
  • Buen perfil de cordón de soldadura producido a través de la escoria viscosa
  • Soldadura en posición adecuada posible con una  escoria fluida (contiene fluoruro )
  • Escoria fácilmente removible
Los electrodos básicos contienen una alta proporción de carbonato de calcio (piedra caliza) y fluoruro de calcio (fluorita) en el recubrimiento. Esto hace que su recubrimiento de escoria sea más fluido que los recubrimientos de rutilo - esto también permite una solidificación rápida que ayuda a la soldadura en posición vertical y hacia arriba. Estos electrodos se utilizan para la soldadura de fabricaciones de secciones medianas y pesadas ​​donde se requieren una mayor calidad de la soldadura, buenas propiedades mecánicas y resistencia al agrietamiento (debido a la alta contención).

Características:

  • Metal de soldadura de bajo hidrógeno
  • Requiere altas corrientes/velocidades de soldadura  
  • Perfil de cordón pobre (perfil de superficie convexa y grueso)
  • Eliminación difícil de la escoria
Los electrodos de polvo de metal contienen un adicional de polvo de metal en el recubrimiento de flujo para aumentar el nivel de la corriente eléctrica máxima permisible de soldadura. Por lo tanto, para un tamaño de electrodo dado, se incrementan la velocidad de deposición de metal y la eficiencia (porcentaje del metal depositado) en comparación con un electrodo que no contiene polvo de hierro en el recubrimiento. La escoria normalmente se elimina fácilmente. Los electrodos de polvo de hierro se utilizan principalmente en las posiciones planas y H / V para tomar ventaja de las tasas de deposición más altas. Eficiencias de hasta 130 a 140% se pueden lograr para electrodos de rutilo y básicos sin un marcado deterioro de las características del arco, pero el arco tiende a ser menos fuerte lo que reduce la penetración del cordón de soldadura.

Fuente de alimentación de energía

Los electrodos pueden funcionar con fuentes de alimentación de corriente alterna y corriente continua (CA y CC). No todos los electrodos CC pueden funcionar con fuentes de alimentación de CA; sin embargo electrodos de CA pueden usarse en CA o CC.

Corriente de soldadura

El nivel de corriente de soldadura se determina por el tamaño del electrodo, la gama de funcionamiento normal y corriente son recomendados por los fabricantes. Como regla general cuando se selecciona un nivel de corriente adecuado, un electrodo requerirá aproximadamente 40A por milímetro (diámetro). Por lo tanto, el nivel de corriente eléctrica preferido para un electrodo de 4 mm de diámetro sería 160A, pero el rango de operación aceptable es de 140 a 180A.

Qué hay de nuevo

El avance de la tecnología del transistor (inversor) está permitiendo la producción de fuentes de alimentación con una reducción de peso y tamaño muy importantes. Estas fuentes de energía están permitiendo un mayor uso para soldaduras en campo donde la máquina de soldar se puede transportar fácilmente de un trabajo al otro. A medida que se controlan electrónicamente, unidades adicionales agregadas están disponibles para soldadura TIG y MIG que aumentan la flexibilidad del equipo. Los electrodos están ahora disponibles en recipientes herméticamente cerrados. Estos envases al vacío obvian la necesidad del calentamiento de los electrodos inmediatamente antes del uso. Sin embargo, si un contenedor ha sido abierto o dañado, es esencial que los electrodos se vuelvan a secar según las instrucciones del fabricante.

¿Cuáles son los beneficios de la soldadura MMA?

• Costo – Las máquinas de soldadura de MMA son de relativamente bajo costo y los costos de operación también son menores que con otras técnicas de soldadura.

• Movilidad – Las máquinas de soldadura MMA son compactas y livianas haciéndolas fácil de transportar e ideales para su uso en cualquier lugar.

• Simplicidad - El equipo es relativamente fácil de operar y el procedimiento es más sencillo que otros procesos de soldadura.

• Flexibilidad y versatilidad - Mientras que la soldadura MMA se utiliza principalmente para la soldadura del acero (incluyendo el acero inoxidable) y hierro, también se puede utilizar para una amplia variedad de otros metales, incluyendo aluminio, níquel y aleaciones de cobre. También es el proceso más eficaz para soldar al aire libre, ya que es menos probable que se vea afectada por las condiciones climáticas que con soldadura MIG o TIG.

¿Cuáles son las desventajas de la soldadura MMA?

• Calidad – La soldadura MMA a menudo produce problemas de calidad que pueden afectar tanto la fortaleza como la apariencia de la soldadura o ambas. Los problemas más comunes son las salpicaduras de soldadura, porosidad, mala fusión, penetración poco profunda y el agrietamiento.

 

 

 

 

 

 

 
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