¿Qué tan fuerte es la soldadura con electrodos?

Una pregunta común que hacen los principiantes es «¿qué tan fuertes son las soldaduras?». Las soldaduras se consideran a prueba de balas, ya que es una de las formas más efectivas de unir 2 piezas de metal.

Aunque la soldadura MIG, TIG y Stick puede producir algunas soldaduras muy fuertes, existen variaciones basadas en múltiples factores. El amperaje, el tipo de electrodo y la preparación del metal influyen en la resistencia de una soldadura.

Otro factor importante en la resistencia de la soldadura es la persona que realmente está soldando. Un soldador veterano puede producir soldaduras mucho más fuertes que un novato, incluso si están usando la misma máquina con la misma configuración.

Este artículo cubrirá la resistencia de la soldadura con electrodos revestidos y los diferentes factores que intervienen en ella.

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Calificaciones de resistencia a la tracción

Cuando mira electrodos de barra o «varillas», generalmente verá 4 números. Estos números están escritos con tinta en el fundente de las varillas para una fácil identificación.

Los primeros 2 números se refieren a la resistencia a la tracción de esa varilla. Medidos en PSI (libras por pulgada cuadrada), estos números de identificación le dan una idea de la fuerza de los electrodos.

Las varillas 7018 son uno de los electrodos más comunes. Si tomamos nuestros primeros 2 números (70), eso se traduce en 70,000 libras por pulgada cuadrada. Entonces, por cada pulgada cuadrada de cordón de soldadura, se necesitarían 70,000 libras para romper esa soldadura.

Sin embargo, esta no es una regla dura y rápida. Si la soldadura no se ejecuta correctamente, esta resistencia a la tracción cae drásticamente. La porosidad (agujeros) en la soldadura es un defecto común y es una de las mejores formas de asegurar una soldadura débil.

La porosidad se puede evitar manteniendo un arco apretado. Esto significa que la punta de su electrodo no debe estar a más de 1/16″ de su acero. No debes empujar la varilla con mucha fuerza, pero casi debe tocar el acero mientras sueldas.

Si no se mantiene un arco apretado, se producirá un «arqueo largo». Esto hace que el charco actúe con más violencia y dificulta la fusión de los materiales base. El arco largo es un error común y también se puede hacer con soldadura MIG y TIG.

Para garantizar la máxima resistencia de la soldadura, practique mantener un arco apretado en todos sus procesos de soldadura.

Soldadura de tuberías 5G: Flickr

Otro factor que debilitará una soldadura es la fusión incompleta. Si el charco de soldadura no se une a ambas piezas de metal, la soldadura se debilita significativamente. Cuando esté soldando, concéntrese en los bordes de su charco para ver si se está derritiendo en ambas piezas de acero. Favorecer un lado asegurará que tenga una fusión incompleta: malas noticias.

¡En la foto de abajo, la soldadura obviamente no es buena! También puede ver que a la pieza superior de la tubería le falta fusión. En este caso, el soldador favoreció el tubo inferior y cortó el material superior. También es evidente que el soldador estaba «arco largo». Esta violenta acción de arco cortará el acero muy rápido.

Esta falta de fusión es una mala noticia. Si esto se ejecutó con un cable de 70,000 lb, ¡ciertamente no es tan fuerte como eso! Esta soldadura podría romperse muy fácilmente y debe volver a hacerse.

Undercut + Underfill : Wikimedia Commons Mantener el electrodo más cerca hace una mejor soldadura : Wikimedia Commons

Para varillas de celulosa como las 6010, la resistencia a la tracción es de 10 000 libras menos que una varilla 7018. 60,000 libras sigue siendo mucha fuerza, pero estas barras están diseñadas de manera diferente.

Para varillas como la 6010 y la 6011, su misión es penetrar el acero al máximo. Estos electrodos tienen una característica de «excavación». Pueden soldar a través de óxido, aceite y pintura ligera si es necesario. Este arco de excavación los convierte en una excelente varilla para soldar pases de raíz en pruebas de soldadura.

Penetrar más profundamente en el metal es un gran aspecto de estas varillas, pero la resistencia a la tracción aún no coincide con una varilla 7018.

Sin embargo, hay 7010 varillas disponibles. Estas tienen las características de una 6010 con la fuerza de una caña 7018.

Ductilidad Resistencia vs Fragilidad

Wikimedia Commons: amgreen

Uno de los principales factores que utilizamos para determinar qué proceso de soldadura utilizar es la «ductilidad».

Esto es cuando un material sólido se estira bajo tensión. Esta tensión de tracción es una gran parte de por qué las soldaduras terminan agrietándose o rompiéndose por completo.

Las varillas con bajo contenido de hidrógeno, como las 7018, tienen una gran ductilidad. Pueden soportar flexiones y grandes esfuerzos. Es por eso que se utilizan para soldar maquinaria pesada y proyectos estructurales. Si hay mucha presión sobre una soldadura durante su vida útil, debe tener una buena ductilidad para permanecer intacta.

El alambre MIG con núcleo fundente es similar a las varillas 7018 en términos de ductilidad. Puede soportar grandes tensiones de maquinaria pesada sin agrietarse.

Por lo tanto, para proyectos que pondrán una soldadura bajo tensión, las varillas de bajo hidrógeno son las mejores. Las varillas 7018 son consideradas como la varilla que construyó América. Cuando piense en un gran rascacielos, considere toda la tensión que se ejerce sobre esas soldaduras; tiene sentido que se elija una varilla con alta ductilidad para esos trabajos.

Las varillas de barra como las 6010 tienen una ductilidad más baja. En términos simples, estas varillas producen una soldadura más frágil. Penetran mucho en el acero, pero si se someten a tensión suelen acabar resquebrajándose.

Para trabajos industriales más grandes o trabajos con maquinaria pesada, por lo general se deben evitar los 6010.

Tener en cuenta esta ductilidad lo ayudará a seleccionar la varilla correcta para el trabajo.

Celulosa frente a baja resistencia de varilla de hidrógeno

Las puntas de los electrodos de varilla : Wikimedia Commons

Mencionamos que los primeros dos números en una barra determinan su calificación de fuerza. ¿Qué pasa con los dos segundos números?

Bueno, el tercer número le dice en qué posición se puede usar una barra. El «1» en 7018 indica que la barra es una barra de todas las posiciones. Plano, horizontal, vertical y por encima de la cabeza son juegos justos.

El cuarto número indica la composición del revestimiento de fundente en la varilla. Este revestimiento juega un papel importante en la resistencia y ductilidad de la varilla. Para obtener la máxima resistencia dúctil, las varillas con bajo contenido de hidrógeno son su mejor opción.

Estas varillas de bajo hidrógeno están compuestas por recubrimientos de hierro. El «8» en 7018 se traduce en un recubrimiento de fundente en polvo de hierro con bajo contenido de hidrógeno.

Estos recubrimientos hacen que la soldadura final sea mucho más dúctil y resistente a la deformación. Esto hace que sea más probable que se acerque a esa resistencia a la tracción de 70,000 libras. Más polvo de hierro = más resistente al estrés.

Las varillas de celulosa son lo que llamamos varillas de «excavación». El “0” en 6010 significa que el fundente es una mezcla de celulosa y sodio. Con menos del 10% de polvo de hierro, estas varillas no son dúctiles.

Se acercará a la clasificación de resistencia de 60,000 libras si la soldadura permanece estática. Si se somete a una gran cantidad de presión, podría agrietarse.

Cuentas individuales frente a cuentas apiladas

Ejecutar un solo «cordón» es común para muchas uniones de soldadura. Para muchas aplicaciones, es suficiente para mantener unido el acero.

Abalorio de un solo palo con 7018

Dicho esto, apilar sus cuentas puede resultar en una resistencia a la tracción mucho más fuerte. Cuando coloca varias pasadas en una junta, está aumentando el volumen de su soldadura (más pulgadas cuadradas).

En la foto de ejemplo a continuación, fueron necesarias 3 pasadas para maximizar la fuerza en esta unión. Después de completar un solo paso, se colocan 2 cuentas más sobre la parte superior. Esta división 50/50 es una excelente práctica para apilar cuentas unas sobre otras.

Si planea maximizar la resistencia de la soldadura revestida apilando cordones, asegúrese de eliminar la escoria después de la primera pasada. Esta escoria es el resultado de la quema del fundente de la varilla. Una vez retirado, verá la soldadura brillante debajo. Si intenta soldar sobre escoria, puede obtener «inclusiones de escoria», que es una forma segura de debilitar una soldadura de barra.

Escoria

Preparación de metal para la fuerza

La preparación del metal es esencial si desea maximizar la resistencia de sus soldaduras. La eliminación de óxido, aceite y pintura garantiza una fusión más directa con el metal base.

Las amoladoras angulares con diferentes accesorios son una gran herramienta para hacer esto.

La soldadura revestida está bien para funcionar sin quitar la cascarilla de laminación. Sin embargo, para obtener la máxima resistencia, la mejor opción siempre es esmerilar hasta el metal desnudo. Esta cascarilla de laminación es un revestimiento que queda de las fábricas de molienda de acero. Es muy delgado, pero es una barrera adicional para obtener la mejor soldadura.

Esta es la razón por la que las pruebas de AWS requieren que los soldadores tengan sus placas bonitas y brillantes antes de comenzar la prueba. Incluir cascarilla de laminación en su soldadura solo aumenta las posibilidades de rotura.

Envolver

Si se toman todas las medidas necesarias, las soldaduras de barra son algunas de las soldaduras más fuertes que puede obtener. La técnica adecuada es primordial, y sin ella no obtendrá soldaduras de máxima resistencia.

Practique sus cuentas y queme mucha caña: es la única forma de mejorar. Evitar los defectos de soldadura (porosidad, muescas, inclusiones de escoria) lo convertirá en un soldador de varilla mucho mejor.

Crédito de la imagen destacada: Piqsels.com