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3. Propiedades y funciones del arco eléctrico

Al fundir el metal con elevada temperatura, el arco eléctrico forma en la pieza una pequeña depresión, llamada cráter.

Simultáneamente, el calor del arco funde la extremidad del electrodo, cuya masa metálica se desprende en forma de gotas, que se incorporan a la pieza (Fig. 38).

Figura 38. - Cómo se deposita el metal mediante el arco eléctrico; a, Electrodo; b, Núcleo; c, Revestimiento; d, Arco; e, Llama protectora; f. Cráter; g. Soldadura anterior; h, Escoria.

(A, El calor del arco determina la fusión del y de la pieza por soldar;

B, Una gota de metal sale del núcleo del electrodo, y es proyectada hacia la pieza;

C. La gota forma un corto circuito, y el arco se apaga, pero la llama protectora se mantiene, y protege el metal de la oxidación, mientras pasa del electrodo a la pieza;

D. El corto circuito se acaba y se vuelve a restablecer el arco. La gota de metal queda eficazmente protegida de toda oxidación exterior, mediante  la escoria producida por la soldadura.)

Todos los procesos de soldadura eléctrica usan la circulación de corriente eléctrica para crear el calor. La potencia fluye desde el soplete o electrodo hacia la pieza de trabajo, que está puesta a tierra a la fuente de la máquina. En soldadura eléctrica, el electrodo consumible o varilla hace la conexión que crea el arco a la pieza que está siendo soldada. El metal de soldadura es una varilla recubierta con un material fundente duro. A medida que el arco es creado cuando la punta del metal se pone en contacto con la pieza de trabajo, el calor generado en el cordón de soldadura es de unos 6000ºF o mas, que funde tanto el metal base como la varilla de aporte, vaporizando a la vez en forma simultanea el recubrimiento de fundente para crear una protección gaseosa alrededor del cordón de soldadura, protegiendo la soldadura solidificada de la contaminación por los gases del aire.

El fundente en realidad se vuelve a solidificar en la parte superior del cordón de soldadura como un recubrimiento fuerte de fundente y escoria, y cuando usted observa la soldadura completa, observará un domo de material tipo cerámico sobre la misma. En este punto, la soldadura no se ve muy impresionante, pero cuando se procede a remover la escoria con un martillo de soldador, aparece un hermoso cordón soldado y limpio. Dependiendo del tipo de electrodo y del amperaje usado, puede haber además algo de salpicaduras (pequeñas gotas de metal) pegadas a lo largo del cordón de soldadura. La mayoría de estas gotas saldrán con una aplicación firme de un cepillo de acero, y las mas resistentes podrán ser removidas con el martillo de soldador o con una lima.

Métodos de soldadura por arco. Dilatación, contracción  y ensayos

1. Cómo se depositan los cordones de la soldadura .

Una vez familiarizado con el encendido del arco y su estabilización, el operario aprenderá a depositar el electrodo entero sin interrupción, observando el resultado obtenido.

Figura : Los electrodos de soldadura por arco o varillas son un alambre de metal, cubierto con recubrimiento de fundente. El alambre de metal debe hacer el contacto inicial con la pieza de trabajo para iniciar el arco, cuando el mismo es retirado a una distancia apropiada varilla a pieza de trabajo, el fundente o resina que se vaporiza produce un gras protector, pero además deposita una capa de escoria sobre la soldadura a medida que se forma, para una protección adicional de la soldadura de la contaminación.

Para depositar pasadas uniformes sobre las chapas, se aconseja trazar una raya con tiza, y mover el electrodo de un lado a otro como lo indica la figura 39 bis, con una oscilación por segundo, aproximadamente.

Si el arco se interrumpe, conviene empezar la soldadura un centímetro más adelante del punto en que se suspendió, para volver atrás, hasta jumarse con el cordón ya depositado. Luego, se continúa regularmente, desplazando el electrodo hacia el operario.

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Para efectuar un refuerzo o aumentar el espesor de una chapa o barra, para rellenar un eje, etcétera, se depositan varios cordones de soldadura paralelos, dejando entre éstos un espacio de 8 a 10 mm, que luego se rellenará en forma regular, después de haberse retirado la escoria, procurando que este segundo relleno cubra los primeros cordones en casi la tercera parte de su ancho (Fig. 40).

La soldadura vertical se puede efectuar de arriba hacia abajo –método descendente -, empleando electrodos que tienen el revestimiento menos fluido, y utilizando una corriente algo mas intensa, a fin de aumentar la penetración.

También se realiza de abajo hacia arriba - método ascendente-, como lo indica la figura 41, con movimiento mas rápido, una corriente de menor intensidad, y electrodos apropiados.

Finalmente, se pueden depositar cordones de soldadura  en piezas que se hallan encima del operario, en la llamada soldadura de cabeza, que es la mas difícil de realizar, por cuanto requiere la mayor precisión, y absoluta seguridad de manos.

Para esta soldadura se emplean electrodos especiales, y una corriente algo mas elevada que la ordinaria.

Figura 39 bis. - Movimiento del electrodo para efectuar cordones uniformes.

Figura 40. - Cómo se depositan los cordones en la recarga de un eje.

Figura 41. - Soldadura vertical, efectuada por el método ascendente.

Figura 41a: La escoria formada sobre el cordón de soldadura debe ser quitada con un martillo de soldador para picado como el de la figura, y la mayoría de los residuos de salpicaduras y escoria pueden ser removidos con un cepillo de alambre luego de picar con el martillo.

Figura 41b: A la derecha sobre este cordón de soldadura, se puede ver el recubrimiento oscuro gris de escoria cubriendo la soldadura. La porción a la izquierda ha sido picada con el martillo para dejar ver una soldadura clara y brillante.

 

 


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