UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABADA

DEL CUSCO

TECNOLOGIA DE LA SOLDADURA

DOCENTE: ING. LEONARDO AVILES HINOJOSA.

SEMESTRE ACADEMICO: 2008-II

 BIBLIOGRAFIA
• Apraiz José; “Aceros Especiales”, Ed. Cossat; Madrid.
• Cabrera Sandoval H.L. “La Soldadura en el Mantenimiento industrial”,
Bibliografía U.N.M.S.M. Lima – Perú.
• Fernández Flores, Guillermo; “Soldadura y Metalurgia”; Ed. Continental;
México; 1966.
• American Welding Society (AWS), “Manual de soldadura”. Tomos I-II y
III. . Ed. Prentice-Hall. Mexico. Octava edicion. 1996.
• Patton,W. J. “Ciencia y Técnica de la soldadura”. Ed. URMO. España 1982.
• Seferian, D. “Las Soldaduras”; Editorial URMO.
• Seferian, D. “Las soldaduras: técnica-control”. Ed. URMO. España. 1981.
• Fernandez Flores, Guillermo. “Soldadura”. Ed. CECSA. México. 1985.
• Giachino W. Joseph. “Técnica y Practica de la soldadura”. Ed. Reverte S.A.
Barcelona. 2000
• Horwitz Henry. “Soldadura: Aplicaciones y Practica”. Ed. Alfa Omega.
México. 1990.
 REVISTAS Y FOLLETOS:

– Oerlikon; “Soldaduras Especiales”; Explosivos

S.A.; Lima – Perú.
– Oerlikon; “Electrodos y Varillas para Aceros”;
Explosivos S.A. Lima – Perú.
_ Oerlikon; “Manual de soldadura”.
 CONCEPTOS GENERALES DE LA
SOLDADURA
DEFINICION TECNICA:
De acuerdo con AWS, una soldadura es, “una coalescencia localizada de
metales o no metales producida tanto por calentamiento de los metales a
la temperatura de soldadura, con o sin la aplicación de presión, o por la
aplicación de presión solamente y con o sin el uso de material de aporte.”
Coalescencia significa “unidos uno a otro entre si”.

CAMPOS DE APLICACIÓN:
- Soldadura de producción.
Ej. Calderería, astilleros navales, empresas de montaje. etc.
- Soldadura de Mantenimiento.
Ej. Todas las industrias, talleres de mantenimiento, etc.
- Preventivo.
- Correctivo.
CLASIFICACION DE LOS PROCESOS DE
SOLDADURA.
 PROCESOS DE SOLDADURA
• Durante el siglo XX se desarrolló una serie de procesos
y variantes, llegándose a registrar el año 1989 113
procesos de soldadura diferentes en la norma DIN
1910.

• Actualmente continúa el desarrollo de otros procesos y

variantes para casos específicos de aplicación.

• La soldadura continuará…..
 ¿Hasta cuando?
Por ahora, hasta el año 3000
Características del Arco Eléctrico
• Temperatura:
– El arco eléctrico permite alcanzar temperaturas
superiores a los 5500 C (10000 F)
• Radiación:
– El arco eléctrico genera radiaciones en los espectros de
luz Visible, Infrarroja y Ultravioleta
Características del Arco Eléctrico

• Intensidad de Corriente:
– Este parámetro determina la cantidad de energía disponible
para la fusión del metal base y el material de aporte.
• Tipo de Corriente:
– Alterna: Permite utilizar grandes magnitudes de corriente.
Sin embargo, el arco se extingue y se enciende al doble de
la frecuencia de la red eléctrica, lo hace inestable.
– Continua: Genera arcos eléctricos estables. Permite
obtener uniones de gran calidad
Características del Arco Eléctrico

• Polaridad de Corriente:
– regula la distribución del calor del arco eléctrico. La
mayor cantidad de energía se concentra en el polo
negativo del circuito (cátodo).
– Polaridad Directa (DC-, electrodo negativo): se utiliza
para maximizar la fusión del electrodo. Se utiliza en
materiales de poco espesor y soldaduras fuera de posición
– Polaridad Inversa (DC+, electrodo positivo): se utiliza
para maximizar la penetración de la soldadura. SE aplica
en soldaduras de materiales de gran espesor
Características del Arco Eléctrico
• Tipo de Electrodo
– Consumibles: El electrodo se funde durante el proceso
de soldadura, pasando a formar parte del cordón de
soldadura.
– No Consumibles: El electrodo no se funde durante el
proceso. Los aportes de material se hacen mediante la
alimentación de varillas.
• Diámetro del electrodo
 Factores que influyen el Arco
eléctrico:
• Longitud del Arco: es la distancia medida entre la punta
del electrodo y la superficie del metal base. Influye:
– Estabilidad del arco: a Mayor longitud puede ocurrir la
extinción del arco.
– Eficiencia de la transferencia de metal (a mayor
longitud, mayor salpicadura)
– Pérdida de energía del arco (a mayor longitud, mas
pérdidas por radiación)
– Voltaje de soldadura (y por ende energía para la fusión)
 Factores que influyen el Arco
eléctrico:
• Protección de la soldadura:
– Los procesos de soldadura por arco utilizan dos
métodos de protección: Gases de protección y Flujos
(sólidos).
 Factores que influyen el Arco
eléctrico:
• Penetración:
– La penetración en la soldadura es la profundidad de la
zona fundida medida desde la superficie de la parte.
Depende de los parámetros del arco. (polaridad e
intensidad de corriente).
• Número de pasadas:
– Los procesos de soldadura por arco pueden efectuarse
en una o múltiples pasadas en función de la cantidad de
material a depositar en la junta.
 Fuentes de energía utilizadas en los
procesos de soldadura por arco
Las Máquinas eléctricas utilizadas se clasifican en:
• Transformadores
• Transformadores-rectificadores
• Generadores
Descripción de Equipos utilizados para la
soldadura:
•Transformador-Rectificador (mono fásico):
Es la fuente de energía mas versátil y de menor costo. Al
ser de una fase, la calidad de la onda de corriente no es
muy buena ni confiable. Operación silenciosa, sin partes
móviles. Es el método de transformación de energía más
eficiente.
•Transformador Rectificador trifásico:
Costo Intermedio, La energía para la soldadura es mas
homogénea que en la fuente monofásica aunque esta sujeta
a la calidad de la línea de alimentación. Operación
silenciosa, sin partes móviles
Descripción de Equipos utilizados para la
soldadura:
•Motor-Generador
Es la mas costosa de las fuentes de energía. Tiene
elevados costos de mantenimiento pero es la recomendada
cuando se necesita un voltaje de arco estable y una onda
homogenea para realizar el trabajo. Permite el control del
voltaje de circuito abierto. Permite mantener una
intensidad de corriente constante a pesar de las variaciones
de voltaje en la línea de alimentación.
•Factor de servicio:
% de tiempo que el arco puede estar activo, en base a
intervalos de 10 minutos, para maximizar la vida de la
fuente de energía
 Curvas características de las máquinas
eléctricas
• Corriente Constante:
– Son aquellas que independientemente del voltaje
generan la misma corriente de operación

V (Volts)

Punto de Operación

i (Amp)
 Curvas características de las máquinas
eléctricas
• Voltaje Constante:
– Son aquellas que independientemente de la intensidad
de corriente, conservan el mismo voltaje de operación

V (Volts)
Punto de Operación

i (Amp)
Posiciones en soldadura

• Posiciones a tope.
• Posiciones en filete.
• Posiciones en tubería
Posiciones de soldadura a tope

4G
3G

2G

1G
Posiciones de soldadura a tope

2F

1F

4F
 TIPOS DE JUNTAS
JUNTAS
Es la parte de metal a rellenar de metal situada entre dos o mas
planchas o piezas, que tienen los bordes convenientemente
preparados
TI`POS DE JUNTAS
 TIPOS DE JUNTA
• Junta a tope

• Junta a tope en U simple

• Junta a tope en “V”

 OTROS TIPOS DE JUNTAS

• Junta en “T” con borde en “V”.

• Junta en “T” con borde en doble “V"

 OTROS TIPOS DE JUNTAS

• Junta en “T” en borde plano

• Junta en “T” con borde en “J”

SOLDADURA ELECTRICA EN POSICION
HORIZONTAL
• Factores para lograr un buen cordón.
- Regulación de la corriente. Según el espesor del
material, clase del material, diámetro del electrodo, etc,
siendo el amperaje ligeramente menor que el usado en
iguales condicione que en la posición plana.
- Angulo del electrodo. Seguir un ángulo de 65-80
grados
- Longitud del arco. Es necesario mantener un arco
corto, no mayor a 1/8”.
SOLDADURA ELECTRICA EN POSICION
HORIZONTAL
• Recomendaciones generales.
- El movimiento del electrodo debe ser moderado, a fin de no
sobrecalentar la plancha y el cordón se chorree
- Los cordones deben ser de preferencia angostos y no anchos, a fin
de lograr un cordón con buen aspecto.
- Las ultimas pasadas pueden hacerse con una oscilacion como se
muestra en la figura.
SOLDADURA ELECTRICA EN POSICION
VERTICAL
• Factores que deben de considerarse.
- Regulación de la corriente.
- Angulo del electrodo.
- Velocidad de avance. El avance será lento pero el
movimiento oscilatorio debe ser mas ligero
METODOS DE SOLDADURA EN POSICION
VERTICAL.
-Metodo ascendente.
-Metodo descendente.
SOLDADURA ELECTRICA EN POSICION
VERTICAL
• METODO ASCENDENTE
SOLDADURA ELECTRICA EN POSICION
VERTICAL
• METODO DESCENDENTE.
SOLDADURA ELECTRICA EN POSICION
SOBRECABEZA.
• Factores que deben de tomarse:
- Regulación de la corriente.- Debe ser ligeramente mas alto que
para la posición vertical.
- Angulo del electrodo.- Lo recomendado.
- Velocidad de avance. Mas rápida que en la posición vertical,
tratando de imprimir la misma que para la posición plana.
Recomendaciones generales:
- Un arco corto i los movimientos adecuados evitaran que el cordón
se chorree.
- Se recomienda ejecutar cordones rectos con preferencia a cordones
anchos.
 Soldadura por electrodo recubierto
(SMAW: Shielded Metal Arc
Welding)
• Proceso de soldadura donde la coalescencia
es producto del calentamiento logrado al
establecer un arco eléctrico entre un
electrodo consumible recubierto y la pieza
de trabajo
 SOLADADURA POR ARCO CON
ELECTRODO REVESTIDO
(PROCESO SMAW)
El calor necesario para la lograr la fusión de los componentes, se
obtiene de un arco eléctrico formado entre un electrodo
recubierto, en forma de varilla, y la pieza de trabajo.
 OTROS TIPOS DE JUNTAS

• Junta en “V” reducida.

• Junta en “X” reducida.

 TIPOS DE JUNTA

• Junta a tope en doble “V” o “X”.

• Junta a tope en doble “U”

 Fundamentos.
• Al formarse el arco eléctrico se genera un intenso calor,
que produce:
- La fusión del núcleo metálico del electrodo y que
formará parte del depósito.
- La descomposición del recubrimiento que formará una
atmósfera rica en CO2, y la escoria necesarias para la
protección del metal líquido.
- Durante la solidificación, la capa de escoria ocupará la
parte superior del cordón y protegerá al metal del
depósito durante el enfriamiento.
FUNDAMENTOS
 Fundamentos
Establecer las características eléctricas del
electrodo.
- Producir un escudo de escoria para la
protección del depósito durante el enfriamiento
y determinar las
propiedades mecánicas, la geometría y limpieza
del cordón.
- Es un medio de adición de elementos de
aleación, con objeto de modificar alguna
propiedad específica del depósito.
Equipo para la soldadura SMAW
Pinza de Pinza
Electrodo
Tierra
Arco

Máquina de
Cables
Soldadura
(AC/DC)
 VENTAJAS
• El equipo es relativamente simple, portátil y económico.
• La protección del metal de aporte y del charco de
soldadura está incluida en el electrodo revestido.
• No requiere del suministro externo de un gas de
protección o fundente granular.
• Es menos sensible a las corrientes de aire que los procesos
que requieren de protección con gas.
• Puede ser utilizado en áreas de acceso limitado.
• Para la mayoría de las aleaciones comerciales existe
disponibilidad de electrodos.
 LIMITACIONES
• El operador requiere de una mayor
habilidad que en los procesos de alambre.
• La aplicación es más lenta que los
procesos de alambre.
• Se requiere de mayor tiempo de limpieza
para los cordones.
• El electrodo revestido tiene la eficiencia
más baja.
 Clasificación de los electrodos
recubiertos
En primer término, las especificaciones de los electrodos se
refieren al material base de la soldadura:
• Aceros Dulces (A5.1)
• Aluminio y aleaciones de aluminio (A 5.3)
• Aceros inoxidables (al cromo y al cromo nickel) (A 5.4)
• Aceros de baja aleación (A 5.5)
• Cobre y Aleaciones de Cobre (A 5.6)
• Nickel y aleaciones de nickel (A 5.11)
• Endurecimiento superficial (A 5.13)
• Hierro Fundido (A 5.15)
 Nomenclatura de los electrodos para aceros
dulces según AWS
E _80 1 8 B1 H4 R

Electrodo Resistente a la Humedad

Su mínimo soldadura (ksi) Hidrógeno disuelto

(ml/100 g depósito):
Posiciones de Soldadura: 4
1. F, H, V, O 8
2. F, H 16
3. F, H, Vd, O
Composición química del deposito:
Tipo de Recubrimiento y de corriente: A1 0.5% Mo
0 Celulosa Sodio DC+ B1 0.5% Cr 0.5% Mo
1 Celulosa Potasio AC DC+ DC- B2 1.25% Cr 0.5% Mo
2 Titanio Sodio AC DC- B3 2.25% Cr 1% Mo
3 Titanio Potasio AC DC+ C1 2.5% Ni
4 Hierro Titanio AC DC+ DC- C2 3.25% Ni
5 Sodio Bajo H. DC+ C3 1% Ni 0.15% Cr 0.38% Mo
6 Potasio Bajo H. AC DC+ D1&D2 1.25-2% Mn 0.25-0.45% Mo
7 Hierro Óxido de Hierro AC DC+ DC- G 0.5% Ni 0.3%Cr 0.2%Mo 0.1%V
8 Hierro Bajo H. AC DC+
 Funciones de los Componentes de los
revestimientos
• Formadores de escoria:
– SiO2, MnO2, FeO, Al2O3
• Estabilizadores de las características del Arco
– Na2O, CaO, MgO, TiO2
• Desoxidantes (fundentes)
– Grafito, Al, celulosa
• Aglomerantes
– Silicato de sodio, silicato de potasio, abestos
• Elementos aleantes:
– Va, Ce, Co, Mo, Al, Zirconio, Cr, Ni, Mg, W.
 Clasificación electrodos de
aceros Dulces
Los electrodos de aceros dulces se clasifican en base
a los requerimientos de las juntas:
• Alta Penetración
• Alta Deposición
• Uso General
• Bajo Hidrógeno
 Electrodos de Alta Penetración
• Son electrodos donde la poza de fusión se solidifica
rápidamente. Se recomiendan para la soldadura en todas las
posiciones. Poseen un recubrimiento de celulosa que forma
permite alta penetración y poca escoria
• Características:
– Fabricación y mantenimiento general
– Soldadura vertical hacia arriba y sobre la cabeza
– Inspección por R X en soldaduras fuera de posición
– Soldadura de juntas galvanizadas, sucias, pintadas o grasosas que
no puedan se limpiadas adecuadamente
– Juntas de ALTA PENETRACIÓN
– Soldadura de chapas
 Electrodos de Alta Deposición
Son electrodos donde el recubrimiento es en peso, 50% hierro. Se
utilizan para maximizar la cantidad de metal depositado en la junta.
La poza de fusión solidifica lentamente y posee una capa espesa de
escoria. Se recomienda para posiciones planas y horizontales. En
general, soldaduras en Juntas (canales), Filetes planos y horizontales
y sldaduras de superposición en espesores mayores a 3/16” se
consideran de este tipo.
•Características:
– Juntas de múltiples pasadas
– Alta producción en soldadura de una pasada
– Soldadura plana y hasta 15 grados hacia abajo
– Buena apariencia del cordon
– Facilidad de remoción de escoria
– Mínima penetración
 Electrodos de Uso General
• Son electrodos con una deposición inferior al grupo de alta
deposición pero con una mejor tasa de solidificación.
Permite soldar en todas las posiciones. Su recubrimiento
posee lima y titania, y en algunos casos, hierro.
– Se recomiendan para la soldadura de laminas de menos de 3/16”
de espesor a elevadas velocidades, minimizando incrustaciones de
escoria y perforaciones.
– Soldaduras irregulares o cortas que cambian dirección o posición.
– Soldaduras de filete o superpuestas en chapas
– Pobre preparación de superficie
– Soldadura general en todas las posiciones
 Electrodos de Bajo Hidrógeno
• Se recomiendan para juntas que deban cumplir códigos de
soldadura y materiales sensibles a agrietamiento por
hidrógeno disuelto. Los electrodos de bajo hidrógeno se
encuentran distribuidos entre los tres grupos precedentes.
• Características
– Soldaduras de calidad de inspección RX
– Excelentes propiedades mecánicas
– Evitan agrietamiento de aceros de medio y alto carbono
– Evitan fractura en caliente de aceros fosforados
– Evitan porosidad en aceros con azufre
– Minimizan agrietamiento por esfuerzos residuales
– Excelentes propiedades de impacto
– Minimiza precalentamiento.
 Selección del tipo de Electrodo
recubierto para una soldadura de
aceros dulces
Nomenclatura del Nomenclatura Bajo
Grupo
electrodo Hidrógeno

Rápida Exx10, Exx11,

Exx18
solidificación Exx22
Alta
Exx24, Exx27 Exx28
Deposición
Deposición y Exx14, Exx12,
Exx18
solidificación Exx13
Variables Principales del Proceso
• Variables principales del proceso:
– Intensidad de Corriente
– Polaridad de Corriente
– Longitud de Arco
– Característica de la máquina
– Tipo de Electrodo
– Diámetro del electrodo
Variables Principales del Proceso
• Intensidad de corriente: El fabricante de electrodos
establece en rangos de corriente para cada tipo y diámetro
de electrodo.
• La intensidad de corriente mínima,
mínima es aquella que permite
la fusión de los metales base, el electrodo y el
recubrimiento.
• La intensidad de corriente máxima,
máxima es aquella que permite
el establecimiento del arco sin descomponer el
recubrimiento
Variables Principales del Proceso
• Tipo y Polaridad de Corriente:
– El proceso de soldadura con electrodo recubierto permite trabajar
tanto con polaridad directa como con polaridad inversa.
– El tipo y polaridad de corriente a utilizar están limitados por la
selección del electrodo en función del material y los
requerimientos de la junta.
Variables Principales del Proceso
• Longitud de Arco: Para las soldaduras en
posición, se prefieren los arcos cortos (son
mas eficientes).
• Para las soldaduras fuera de posición, es
permisible utilizar longitudes de arco L
variables a fin de controlar el tamaño de la
posa de fusión.
• La longitud de arco es controlada por la
destreza del operador, lo que hace este
proceso menos competitivo que otros
procesos de soldadura por arco
 Máquinas de Soldadura utilizadas en el
proceso con electrodo recubierto
• Curva característica recomendada: de tipo Corriente
constante

V
Vo

icc i
Variables Principales del Proceso
• Diámetro del Electrodo: Determina la cantidad de corriente que
puede utilizar el electrodo. Un exceso de corriente puede causar la
descomposición del recubrimiento, impidiéndole cumplir sus
funciones. A mayor diámetro, mayor capacidad de corriente.
• Recomendaciones:
– Diámetros Grandes: se utilizan en materiales de elevado espesor y para
incrementar la velocidad de soldadura.
– Diámetros pequeños: se utilizan cuando se requiere controlar el tamaño de
la poza de fusión (soldadura fuera de posición)
– Para minimizar los costos del proceso de soldadura, se recomienda utilizar
el mayor diámetro posible de electrodo con el que no ocurra una “sobre
soldadora”. (exceso de dimensiones del cordón de soldadura)
Variables Principales del Proceso
• Tipo de Electrodo: El tipo de electrodo seleccionado
determina:
– El mecanismo de protección
– Composición química de la junta
– Propiedades mecánicas de la junta
– Acota intensidad de corriente, polaridad y posiciones de soldadura
que pueden utilizarse
• El tipo de electrodo se selecciona en base a los materiales
a unir (y los códigos que norman las soldaduras) y en base
a los requerimientos de la Junta (aceros dulces)
Ejemplos de características de
electrodos
 Ventajas y limitaciones del proceso.
• El equipo de soldadura es relativamente económico.
• Es ampliamente utilizado en la fabricación y en los
trabajos de mantenimiento.
• Es ampliamente explotado en espesores de 3 a19 mm
• Baja Producción, se debe reemplazar los electrodos
limitando el tiempo de arco eléctrico
• Portátil (necesita electricidad, pero el equipo es ligero y
fácil de transportar)
 GSAW

(Gas Shielded Arc Welding)

Soldadura por arco protegida a gas
 GSAW:
• Definición:
– Procesos de soldadura donde la coalescencia se produce
bajo la protección de un gas y el calentamiento de un
arco eléctrico establecido entre un electrodo
(consumible o no) y las partes a Ser Unidas.
• Clasificación en función del tipo de electrodo:
– Proceso GMAW: Electrodo de metal, consumible
– Proceso GTAW : Electrodo de tungsteno, no
consumible
 Soldadura por Arco metálico y Gas
(GMAW)
• Proceso de soldadura por arco eléctrico en el cual
la coalescencia se produce debido al calentamiento
producido por un arco eléctrico establecido entre
un electrodo consumible de alimentación continua
y el material de trabajo. La protección de la
soldadura se logra mediante la aplicación externa
de un gas o mezcla de gases.
• Dependiendo de la naturaleza del gas, el proceso
puede clasificarse como:
– Proceso MIG (Gases inertes o sus mezclas)
– Proceso MAG (Gases activos o sus mezclas)
Equipo para la soldadura Mig/Mag.
 Equipo para la soldadura Mig/Mag.
Bombona de Gas Contiene el gas de protección
Regulador de presión Conserva constante la presión
de gas de la línea
Regulador de Flujo Regula el caudal de la línea de gas
Regula la alimentación de electrodo y de
Alimentador de
gas a la antorcha de soldadura. Es
Electrodo controlado por la intensidad de corriente
establecida en la fuente
Carrete de Electrodo
Almacena el electrodo a utilizar
Fuente de poder Genera y conserva el voltaje y corriente
requeridos por el proceso
Genera el arco eléctico. Guía el flujo de gas
Antorcha hacia la poza de fusión. Transmite la corriente
eléctrica desde la máquina hasta el electrodo
 Características de la fuente de poder en el
proceso GMAW
Se utilizan fuentes de voltaje constante.
• Esto Garantiza la Regulación automática de la longitud del
Arco y por consiguiente de los parámetros de operación
(Voltaje, Corriente).
 Tipos de Corriente utilizados en la
soldadura GMAW
• Corriente Continua:
– DC+ (Polaridad inversa, Electrodo positivo)
• Genera un Arco estable
• Genera buena penetración en los metales Base
– DC- (Polaridad Directa, Electrodo negativo)
• No es utilizada debido a la inestabilidad del arco.
• Corriente Alterna:
– Este tipo de corriente no se utiliza en el proceso
debido a la inestabilidad del arco eléctrico.
Tipos de Transferencia de Metal
–Aspersión(Rocío): el metal se transfiere a la poza de fusión en
forma pequeñas gotas de metal de diámetro menor que el
electrodo. Posee las siguientes características:
•Sólo se produce en atmósferas de mas de 85% Ar
•Utiliza grandes intensidades de corrientes y electrodos de diámetro Grande.
•Poca penetración, pero es mayor que en electrodo recubierto
•El Arco es Estable
•No produce Salpicaduras
 Tipos de Transferencia de
Metal
–Globular: el metal se transfiere erráticamente a la poza de
fusión en forma de glóbulos de metal de diámetro mayor que
el electrodo.
• Ocurren salpicaduras en el cordón
• Se utilizan altas intensidades de corriente
• Se logra gran penetración
• Permite mayor velocidad de soldadura que la transferencia por
aspersión
• Se produce en atmósferas de CO2
• Se utiliza en materiales de gran espesor
 Tipos de Transferencia de
Metal
–Cortocircuito: el metal se transfiere en forma de glóbulos a
la poza de fusión durante los instantes en que el electrodo la
toca.
• Genera una pobre penetración de los metales base (algunas
veces, ninguna)
• Utiliza bajas intensidades de corriente
• Las gotas se forman a una frecuencia superior a las 50 por
segundo
• Se utilizan electrodos de poco diámetro
• Se utiliza en materiales de poco espesor.
Tipos de Transferencia de Metal
–Rocío por Arco Pulsado: variación de la transferencia por
rocío, utiliza corriente que alterna respecto a la corriente de
transición para reducir cantidad de calor disponible para la
soldadura.
• Permite soldadura en todas las posiciones con bajas intensidades
de corriente promedio
• Se utiliza ampliamente para materiales de bajo
espesor.Superpone corriente base con corriente superior a la de
transición
 Tipos de Transferencia de
Metal
–Tensión superficial: variación de la Transferencia por
cortocircuito. Se controla la alimentación de corriente para
minimizar salpicaduras y maximizar fusión de electrodo
• La Corriente de soldadura se basa en los requerimientos
instantaneos del arco
• La Velocidad de alimentación es independiente del control de
corriente
 Gases utilizados en función del
Material
• Gases Inertes: Son utilizados para la soldadura de
Aluminio, Magnesio y Aceros Inoxidables
– Argón
– Helio
• Gases Activos: Son utilizados para la soldaduras de
aceros de bajo carbono y aceros de baja aleación.
En este caso los electrodos aportan desoxidantes
– CO2
– O2
Efecto del tipo de Gas sobre el perfil del
cordón de soldadura:
 Intensidad de Corriente
• Existe una intensidad de corriente llamada
“Corriente de transición”
– Cuando la intensidad de corriente es inferior a
este límite, la transferencia se logra por
cortocircuito
– Cuando la intensidad de corriente es superior a
este límite, la transferencia es globular o por
aspersión; dependiendo del gas de protección
utilizado
 Electrodos
• Presentación:
– Los electrodos se presentan en
carretes de diferentes pesos;
entre 30 y 1200 lb
– Los diámetros oscilan entre:
0.6 y 4 mm
• Selección en base a material
a soldar y al gas de
protección a utilizar
 Campo de aplicación de la soldadura
Mig/Mag

• Dado que no hay formación de escoria, es

excelente para soldaduras de múltiples pasadas.
• Excelente deposición de material. Permite grandes
velocidades de soldadura
• Procesos automáticos y semi-automáticos.
• Proceso Versátil y económico
• Es fácil capacitar a los operadores
• Soldadura de materiales ferrosos y no ferrosos de
diversos espesores
• Inversión Inicial entre 1000 y 3000 US$
 Selección de Parámetros de Soldadura

• La ASME ha establecido procedimientos

donde se fijan los parámetros de soldadura
en función a:
– tipo material a soldar
– tipo de junta
– posición de la junta
– espesor de los materiales
– proceso de soldadura.
Recomendaciones ASME Soldadura aceros
inoxidable serie 300, proceso MIG,
transferencia por rocío
GTAW (Gas Tungsten Arc
Welding)
Proceso de Soldadura por arco eléctrico
donde se la coalescencia se logra debido al
calor proveniente de un arco eléctrico que
se establece entre un electrodo de
tungsteno y las piezas a soldar. La
protección se logra por medio de gas o una
mezcla de gases. En este proceso puede o
no utilizarse materiales de aporte
 VENTAJAS DEL PROCESO TIG

-Soldadura de buena calidad, libre de defectos.

- Aplicable a un gran numero de aleaciones.
- No se produce escoria.
- Excelente visibilidad del arco.
- No requiere de limpieza.
- No hay salpicaduras.
- Baja emisión de humos.
- Buen acabado y presentación
 LIMITACIONES

- Baja tasa de deposición.

- Mayor destreza del operario.
- Por encima de los 10 mm es menos
económico que otros procesos.
ESQUEMA DEL PROCESO TIG
 Equipo para la soldadura TIG.
Interruptor de Manguera Reguladores
Corriente/Gas de Presión y
Antorcha
Flujo

Recipiente
de Gas
Aporte

Máquina
de
Cables
soldadura
ESQUEMA DEL PROCESO TIG
 Gases de protección en la
soldadura TIG.
• Se utilizan únicamente gases inertes:
– Argón
– Helio*
– Mezclas Ar-He*

*... Dificultan el encendido del arco

 Tipos de Electrodo
• Se utilizan electrodos no consumibles de
tungsteno. Estos pueden ser:
– Puro: mínimo costo, máxima contaminación de la junta,
mínima vida util del electrodo.
– Aleados: mejor emisividad de electrones, mínima
contaminación, mayor vida útil.
• Torio (DC-)
• Zirconio: (AC)
• Óxido de Cerio: (DC-, AC)
• Óxido de Lantano: (DC, altas corrientes)
 Selección de Electrodos en base a su
aplicación

Tipo de Tipo de Materiales a

Electrodo Corriente soldar
Puro AC Al, Mg
2% Cerio AC, DC- Acero, Inox,
s s Ti, Ni
1% Zirconio AC Al, Mg,
s s a
2% Torio DC- Acero, Inox,
s s Ti, Ni
Selección de Electrodos en base a
los materiales a soldar
• Torio (2% ThO2): Excelente Resistencia a
contaminación, máxima facilidad de inicio de arco,
máxima estabilidad de arco. Soldadura DC de aceros
inoxidables, al carbono, aleaciones de nickel y titanio.
• Puros (99.5% W): Forma una punta esférica ideal
para la soldadura AC. Es difícil de iniciar el arco en
DC. Contamina fácilmente la poza de fusión, mínimo
costo. Soldadura AC de aleaciones de Aluminio y
Magnesio
Selección de Electrodos en base a
los materiales a soldar
• Ceriados (2% CeO2) :. El electrodo no es
radioactivo como el torio. Máxima vida útil AC o
DC. Soldadura DC de aceros inoxidables, al
carbono, aleaciones de nickel y titanio.
• Lantanados (2% La2O3): Desempeño
ligeramente inferior a los electrodos Ceriados
(arco menos estable). Soldadura DC de aceros
inoxidables, al carbono, aleaciones de nickel y
titanio
Selección de Electrodos en base a
los materiales a soldar
• Zirconio (ZrO2) :. Características medias entre
los electrodos toriados y los electrodos puros. Se
recomiendan como primera opción para la
soldadura AC, pues proveen estabilidad de arco y
esferoidización de la punta (electrodo puro) junto
con capacidad de corriente, facilidad de encendido
de arco y resistencia a contaminación (electrodo
de torio). Soldadura AC de aluminio y sus
aleaciones, Mg y sus aleaciones.
 Rectificación de corriente y
estabilización del Arco eléctrico
• A las temperaturas de trabajo, el tungsteno es
mucho mejor emisor de electrones que los
metales base, esto, ocasiona:
– Capacidades de corriente diferentes según la
polaridad (mayores para DC-)
– Dificultad para el flujo de corriente durante el
semi ciclo de polaridad inversa. Onda de corriente
se desbalanceada (AC), puede llegar a rectificarse.
 Máquina eléctrica
• Se utilizan fuentes de corriente constante.
• La soldadura puede ser DC- o AC
• Para la soldadura AC, es obligatorio el uso de un
generador de alta frecuencia. Este elemento:
– Balancea la onda de corriente, estabilizando el arco y
eliminando el potencial de rectificación de corriente
– Permite encender el arco sin tocar las piezas (mínimiza
contaminación).
MAQUINA DE SOLDAR-TIG
 Selección de polaridad de
soldadura en el proceso TIG
• DC-: Aceros, hierro fundido
• DC+: No se utiliza
• AC: Aluminio, Magnesio y sus Aleaciones.
Posee acción limpiante de óxidos sobre
estos materiales.
• La soldadura AC permite incorporar la acción
limpiante de la polaridad inversa (DC+) junto a la
capacidad de corriente de los electrodos en
polaridad directa
 Materiales de Aporte:
• Se utiliza un material similar a los metales
que se van a unir. Con frecuencia, contienen
agentes desoxidantes para garantizar la
calidad de la soldadura. Los metales de
aporte se utilizan en forma de varillas de 36
plg de longitud para la soldadura manual y
rollos de material para la soldadura
automática
 Campo de aplicación de la
soldadura TIG
• Soldadura de todo tipo de metales fundibles por arco
eléctrico.
• No es económica para materiales de gran espesor (poca
velocidad, costo elevado de gases), esto la orienta hacia la
soldadura de materiales de poco espesor.
• Soldaduras que requieran Gran calidad. No ocurren
salpicaduras ni es necesaria la eliminación de Fundentes.
• Procesos manuales o automáticos.
• Especialmente recomendado para soldadura de aluminio,
magnesio, titanio y sus aleaciones.
Soldadura arco sumergido
(SAW).
Proceso de soldadura por fusión
donde el calentamiento se proviene
del arco eléctrico que se establece
entre un electrodo de metal desnudo y
la pieza de trabajo. El proceso es
protegido por un capa de material
granular fusible que se deposita sobre
la pieza de trabajo
Equipo para la soldadura arco
sumergido.
Esquema del proceso
 Propiedades de los Fundentes:
• En estado sólido son aislantes eléctricos. En estado líquido
son excelentes conductores de corriente.
• Estan compuestos de minerales que produzcan poco o
ningún gas durante el proceso.
• El fundente puede ser depositado manual o
automáticamente
• El fundente no fundido es reciclable.
• Concentran el calor del metal fundido en un área estrecha.
Esto mejora la penetración de la soldadura.
 Funciones de los Fundentes:
• Protegen la poza de fusión del medio ambiente
• Sirve como agente limpiante del metal base
• Modifica la composición química de la junta
soldada
• Influencia la forma y penetración del cordón.
• Controlan la velocidad de enfriamiento del cordón
de soldadura.
 Campo de aplicación de la
soldadura arco sumergido
• Aceros de bajo y medio carbono
• Dado que la protección de la junta se hace mediante
polvos Fundentes, la misma está limitada a
posiciones plana, y en algunos casos, horizontal.
• Soldadura a altas velocidades de planchas de gran
espesor. Gran producción
• La operación es automática.
• Pueden utilizarse varios arcos simultáneamente a fin
de incrementar la producción
 RW: Soldadura por resistencia
eléctrica
• Proceso de soldadura por resistencia.
• Ejemplos de Soldaduras por resistencia eléctrica
• Principio de Funcionamiento del proceso: Resistencias
• Soldadura por puntos
– Definición
– Equipos para la soldadura por puntos
• Ciclo de soldadura y función
– Presión
– Espera
– Aplicación de Corriente
– Espera
– Eliminación de Presión
• Variables e influencia sobre el proceso (intensidad, presión)
• Definición y Equipo para la soldadura por costura
• Definición y Equipo para la soldadura por proyección
 Soldadura por resistencia
eléctrica
Son aquellos procesos de soldadura donde la
fusión en las juntas se genera gracias al
calentamiento que es consecuencia de la
resistencia de la junta al flujo de altas
intensidades de corriente a través de ella.
Siempre se aplica presión antes, durante y
después de la aplicación de corriente
 Ejemplos de Soldaduras por
resistencia eléctrica
• Carrocerías de automóviles
• Uniones solapadas de chapas de poco
espesor (calentadores de agua)
Principio de soldadura por puntos

i
El paso de corriente a través de
Q=i2R una resistencia eléctrica genera
calor en una magnitud
proporcional a la resistencia y al
cuadrado de la intensidad de
corriente
El circuito de soldadura por
resistencia eléctrica Resistencia
de contacto 1

Resistencia de
conducción 1

Resistencia
de contacto
Interfaz

Resistencia de
conducción 2

Resistencia
de contacto 2
El Circuito de soldadura por
resistencia eléctrica

Q=I2R
Resistencia
de contacto 1

Resistencia de
conducción 1

Resistencia
de contacto Resistencia de Resistencia
Interfaz conducción 2 de contacto 2
 Soldadura por puntos
•En este tipo de soldadura se aplica presión mediante dos
electrodos cilíndricos opuestos que actúan sobre dos
miembros solapados. La fusión puede iniciarse y ocurrir en
las superficies adyacentes o puede proceder desde una
superficie de uno de los miembros. La sección transversal
del punto de soldadura es aproximadamente circular.
•Este tipo de soldadura puede realizarse con electrodos
cilíndricos o electrodos en forma de disco.
•En la soldadura por puntos, los electrodos son retraidos al
concluir cada soldadura.
Ciclo de soldadura por resistencia
eléctrica
El ciclo de soldadura por resistencia eléctrica consiste en:
– Intervalo de apriete: los electrodos aplican presión a las partes a unir
ANTES de que se aplique la corriente. Durante este intervalo de
tiempo se distribuye la presión en los materiales a soldar.
– Intervalo de soldadura: Intervalo de tiempo durante el que se aplica
la corriente de soldadura SIN eliminar la presión
– Intervalo de Sujeción: Intervalo de tiempo en que se conserva la
Fuerza sobre las piezas a Unir una vez concluida la aplicación de
corriente. Esta presión se requiere para garantizar una solidificación
apropiada de los puntos de soldadura
– Intervalo “Apagado”: Intervalo de tiempo que los electrodos NO
están en contacto con las piezas... Se aplica en soldaduras repetitivas.
 Funciones de la presión de
sujeción
• Establece el contacto entre las partes a soldar
• Reduce la resistencia de contacto inicial entre las interfaces de las piezas y de
las piezas con los electrodos
• Permite el uso de corrientes mas elevadas en el secundario del transformador
• Reduce la porosidad y el agrietamiento interno del punto.
•Permite la solidificación de la pepita de soldadura
Un exceso de presión puede ser responsable de la identación del electrodo en
los metales de trabajo, desmejorando la apariencia del producto final.
Durante la solidificación, es normal que se requiera elevar la presión a niveles
del doble o triple de la presión durante la soldadura. Esto se logra mediante la
utilización de máquinas multi fuerza. Depende del metal, y de su espesor
 Funciones de la corriente
•Calentamiento y fusión del material
•Forma de aplicación
– Un impulso (con o sin pendientes de
precalentamiento y post calentamiento)
– Múltiples impulsos (precalentamiento,
soldadura, temple-revenido, refinado;
múltiples pulsos de soldadura... Calentamiento
lento).
 Funciones de los electrodos
• Conducen la corriente a la zona de soldadura y determinan la densidad
de corriente en ella
• Transmiten y determinan la presión en el área de soldadura
• Disipan calor de la zona de soldadura, evitando la fusión del electrodo
a la pieza de trabajo. Adicionalmente, contribuyen al balance de
energía en la soldadura
• Mantienen la alineación de las partes y frecuentemente sirven para
alinearlas.
• Una ventaja de que los electrodos sean mas blandos que las piezas a
soldar, es que la deformación en la interfaz electrodo-pieza es mayor,
reduciendo la magnitud de esta resistencia de contacto y favoreciendo
la localización del punto de soldadura en la interfaz metal-metal
Equipo para la soldadura por
rodillos
 Definición y Equipo para la
soldadura por rodillos
Existen dos formas en que se puede efectuar la soldadura por
costura con rodillos:
Soldadura por puntos: Similar al anterior, pero los electrodos
son los rodillos
Por costura:
• Los rodillos giran a una velocidad consistente con el
trabajo (traccionan los metales a unir) y se interrumpe la
corriente
• El Avance de los rodillos se interrumpe para la aplicación
de corriente y la solidificación de las zona de fusión
 Definición y Equipo para la
soldadura por rodillos
Cuando se efectúa la soldadura por costura, se acostumbra utilizar
fuentes que interrumpan la corriente, pues esto permite:
• Controlar el calor obtenido
• Solidificar el metal fundido a presión
• reducir deformación de los ensamblajes
• reducir defectos de soldadura
La única soldadura de costura donde no se requiere un interruptor so
las que se hacen a una velocidad tan alta que la frecuencia del
circuito eléctrico sirva como interruptor.
En la soldadura de láminas de alto espesor, o donde se requieran ciclos
de calentamiento, la soldadura se efectúa de manera intermitente.
 Definición y Equipo para la
soldadura por rodillos
• Entre los ejemplos de piezas realizadas por
soldadura por rodillos se encuentran:
– Tanques de gasolina
– Silenciadores
– Recipientes herméticos
Equipo para la soldadura por
proyección
 Soldadura por proyección
Es un proceso de soldadura por resistencia donde la
coalescencia se produce por el calentamiento obtenido de
la resistencia al flujo de corriente a través de partes sujetas
juntas bajo la presión de los electrodos. Las soldaduras
resultantes están localizadas en puntos predeterminados
por el diseño de las partes a ser soldadas. Esta localización
usualmente se logra a través de proyecciones,
intersecciones o relieves.
 Soldadura por proyección
Funciones de las proyecciones:
– Pre establecer los puntos de contacto, presión y paso de
corriente.
– En las proyecciones se desarrolla mayor cantidad de
calor (aplicar a mayor espesor, mayor conductividad)
– Se pueden utilizar electrodos mas grandes que apliquen
mayores presiones sin marcar las piezas
Este tipo de soldadura requiere menos corriente “por
punto” que la soldadura por puntos.
 Soldadura por proyección
Ventajas:
– Balance de calor en soldaduras de combinaciones de espesor o materiales
– Resultados mas uniformes en muchas aplicaciones
– Mayor producción (múltiples puntos simultáneos)
– Mayor vida de electrodos (en general son planos)
– Los puntos pueden distribuirse mas cercanos
– Agiliza el ensamblaje de partes
– Mejora apariencia final
– Permite unir piezas que no puedan ser soldadas por puntos.
Ejemplos:
– Tuercas y tornillos sobre chapas delgadas
– Ensambles de Chapas Estampadas.
 Soldadura por proyección
Requerimientos de las proyecciones en chapas de metal:
– Debe ser lo suficientemente rígido para soportar el
intervalo de sujeción
– Debe poseer suficiente masa para fundir la otra pieza antes
de colapsar
– Debe colapsar sin salpicar metal entre las partes. La
separación entre las piezas soldadas debe ser mínima
– No pueden ser parcialmente cortada, pues pueden ser
débiles y fácilmente fracturables
– No debe distorsionar la pieza durante el formado
Aspectos Gerenciales de la
Soldadura
CONTROL DE CALIDAD
 Defectos en uniones soldadas
• Clasificación de defectos en Uniones
Soldadas:
– Dimensionales:
– Microestructurales
– Propiedades defectuosas
 Discrepancias dimensionales
Se considera una discrepancia dimensional,
cuando el ensamble soldado o la junta
soldada posee dimensiones diferentes a las
especificadas en los planos. Cuando estos
defectos ocurren, deben ser reparados
 Discrepancias dimensionales
• Distorsión: las piezas Puede corregirse
se deforman como utilizando Soportes
consecuencia de los apropiados, pre
esfuerzos residuales formado o con una
del proceso de secuencia de soldadura
soldadura. diferente. Depende del
espesor a soldar.
 Discrepancias dimensionales
• Preparación Cuando la preparación
incorrecta de junta: no es acorde al espesor
Ocurre cuando el del material a soldar se
borde no es preparado incrementa la
según las tendencia a formar
especificaciones del discontinuidades
procedimiento de estructurales
soldadura.
 Discrepancias dimensionales
• Desalineación: Es la
distancia entre los
centros de dos piezas
soldadas a tope.
 Discrepancias dimensionales
• Tamaño del cordón: • En las soldaduras de filete,
El tamaño del cordón se mide como el cateto del
triángulo isósceles más
de soldadura es
grande que puede
diferente al inscribirse en el cordón.
especificado. • En las juntas de
penetración, se mide como
la profundidad del chaflán
L
más la penetración de la
raiz.
 Discrepancias dimensionales
• Perfil del cordón:
La geometría del
cordón es
inaceptable
 Discontinuidades
Microestructurales
• Son todas las discontinuidades en la matriz
del cordón de soldadura. Afectan
sensiblemente el desempeño de la junta
sometida a cargas externas.
 Discontinuidades
Microestructurales
• Porosidad: Son burbujas de gas o cavidades sin
material sólido en la estructura del cordón de
soldadura. Se forman al reducirse la solubilidad de
los gases en el metal líquido durante la solidificación
 Discontinuidades
Microestructurales
• En Caliente: Ocurre a elevadas
• Grietas: Son fracturas del temperaturas al concluir la
material debido a los solidificación, debido a los esfuerzos
esfuerzos. por enfriamiento y cambio de volumen.
Es intergranular y constituye la gran
Longitudinal
Talón mayoría de las grietas en la soldadura.
Puede ocurrir tanto en los metales base
como en el cordón de soldadura
Transversal • En frío: Ocurre frecuentemente en los
aceros cuando estos llegan a
temperatura ambiente. Es una fractura
Bajo el cordón transgranular y se forma en la ZAC.
 Discontinuidades
Microestructurales
• Inclusiones no metálicas: son todos los
óxidos y sólidos no metálicos mezclados
con el cordón de soldadura o entre el
cordón y el metal base.
• Inclusiones de tungsteno: Son partículas
de tungsteno transmitida al material durante
el proceso TIG por contacto entre el
electrodo y la poza de fusión
 Discontinuidades
Microestructurales
• Fusión incompleta: Es cuando el proceso no
logra fundir capas adyacentes de metal soldado
(cordón) o capas adyacentes entre el metal base y
el metal soldado.
 Propiedades Defectuosas
• Son todas aquellas juntas en las cuales el metal
base o el cordón de soldadura no cumple con las
propiedades químicas o mecánicas especificadas.
– Resistencia a tracción
– Resistencia a impacto
– Composición química
– Resistencia a corrosión
– etc.
 Metodos de Inspección de
uniones soldadas
• Métodos de Inspección:
– Visuales
– Ultrasonido
– Rayos X
 Técnicas de Inspección Visual
• Es uno de los métodos de inspección mas utilizados
por su bajo costo, rapidez y facilidad de aplicación.
En soldaduras no críticas, es casi el único utilizado.
• Permite la detección de discrepancias
dimensionales y de algunos defectos superficiales
• La Inspección visual básica se hace midiendo la
dimensiones y alineación de la piezas y su
preparación antes, durante y despues del proceso de
soldadura.
 Técnicas de Inspección Visual
• Líquidos penetrantes: Este ensayo no
destructivo se utiliza para localizar pequeñas
discontinuidades que se extiendan hasta la
superficie del metal.
• Principio: Se aplica un líquido penetrante, se
le deja penetrar, se limpia el exceso de
penetrante y se utiliza un revelador que hace
que el defecto sea apreciable a simple vista.
 Detección por ultrasonido:
• Descripción: esta técnica utiliza ondas sonoras de alta
frecuencia para detectar, ubicar y ayudar a medir
discontinuidades en una soldadura.
• Principio de detección: al aplicar una onda al material a
inspeccionar la onda se transmitirá a través del material
atenuandose paulatinamente. Sin embargo, si existe un
cambio o una interfaz en el interior del medio, ocurrirá
una reflexión de la onda, que será captada por los
transductores indicando la existencia y ubicación del
defecto.
 Detección por ultrasonido:
• Detección de Defectos: Se considera que se
encuentra un defecto cuando el transductor recibe
la reflexión de una onda no esperada.
• Ubicación del defecto: La distancia desde la
superficie es indicada por el transductor, basado
en: dirección de la onda, tiempo entre la emisión y
la recepción de la respuesta.
 Detección por ultrasonido:
• Evaluación del defecto: Dependiendo de las
exigencias de la junta en estudio, se puede requerir la
aplicación de otros método de inspección, tanto no
destructivo (Rx) como destructivos para determinar
el tipo de defecto y si puede ser aceptado o no
(ejemplo: algunas veces la porosidad es permisible.
En ningún caso las fracturas son aceptadas). Antes de
efectuar un ensayo destructivo, se debe determinar la
magnitud (extensión) del defecto, lo cual puede
hacerse con esta técnica.
 Detección por ultrasonido:
• Defectos detectados por ultrasonido
– Interfaz metal – metal
– Inclusiones no metálicas
– Interfaz metal - gas
 Inspección por radiografías
• Principio: La técnica utiliza Radiaciones de ondacorta:
Rx o R gamma para penetrar un material opaco a la luz
común y registrar en una pantalla el espectro que logra
atravesar el medio
• Aplicación: Esta técnica permite mostrar la presencia y
naturaleza de las discontinuidades en el interior de las
uniones soldadas.
• Las porosidades, grietas e inclusiones, cambian la
atenuación de la onda en el material, reflejandose en la
película utilizada para reflejar el interior del medio.