Cómo funciona la soldadura por arco sumergido

La soldadura por arco sumergido

Es un proceso de soldadura por arco.

Requiere una alimentación de electrodo consumible continua, ya sea sólido o tubular (fundente).

La zona fundida y la zona del arco están protegidos de la contaminación atmosférica por estar «sumergida» bajo un manto de flujo granular compuesto de óxido de calcio, dióxido de silicio, óxido de manganeso, fluoruro de calcio y otros compuestos.

En estado líquido, el flux se vuelve conductor, y proporciona una trayectoria de corriente entre el electrodo y la pieza.

Esta capa gruesa de flux cubre completamente el metal fundido evitando así salpicaduras y chispas, así como la disminución de la intensa radiación ultravioleta y de la emisión humos, que son muy comunes en la soldadura manual de metal por arco revestido (SMAW).

La SAW puede operarse tanto en modo automático como mecanizado, aunque también existe la SAW semiautomática de pistola (portátil) con emisión de flujo de alimentación a presión o por gravedad.

El proceso normalmente se limita a las posiciones de soldadura plana u horizontal (a pesar de que las soldaduras en posición horizontal se hacen con una estructura especial para depositar el flujo).

Los índices de depósito se aproximan a 45 kg/h comparado con aproximadamente 5 kg/h (máximo) para la soldadura manual de metal por arco revestido (SMAW). Aunque el rango de intensidades usadas normalmente van desde 300 a 2000 A,1​ también se utilizan corrientes de hasta 5000 A (arcos múltiples).

Ya sea simple o múltiple (2 a 5) existen variaciones del alambre del electrodo en el proceso. La SAW utiliza un revestimiento en el electrodo de cinta plana (p. e. 60 mm de ancho x 0,5 mm de espesor).

Se puede utilizar energía CC o CA, aunque la utilización de combinaciones entre ambas son muy comunes en los sistemas de electrodos múltiples. Las fuentes de alimentación más utilizadas son las de voltaje constante, aunque los sistemas actuales disponen de una combinación de tensiones constantes con un detector de tensión en el cable alimentador.

Electrodo de soldadura por arco sumergido

El material de relleno para la SAW generalmente es un alambre estándar, así como otras formas especiales. Este alambre tiene normalmente un espesor de entre 1,6 mm y 6 mm. En ciertas circunstancias, se pueden utilizar un alambre trenzado para dar al arco un movimiento oscilante. Esto ayuda a fundir la punta de la soldadura al metal base.

Las variables clave del proceso de soldadura por arco sumergido

  • Velocidad de alimentación (principal factor en el control de corriente de soldadura).
  • Arco de tensión.
  • Velocidad de desplazamiento.
  • Distancia del electrodo o contacto con la punta de trabajo.
  • Polaridad y el tipo de corriente (CA o CC) y balance variable de la corriente CA.

Aplicaciones de materiales de soldadura por arco sumergido

  • Aceros al carbono (estructural y la construcción de barcos).
  • Aceros de baja aleación.
  • Aceros inoxidables.
  • Aleaciones de base níquel
  • Aplicaciones de superficie (frente al desgaste, la acumulación, superposición y resistente a la corrosión de los aceros).

Ventajas de la soldadura por arco sumergido

  • Índices de deposición elevado (más 45 kg/h).
  • Factores de funcionamiento en las aplicaciones de mecanizado.
  • Penetración de la soldadura.
  • Se realizan fácilmente soldaduras robustas (con un buen proceso de diseño y control)
  • Profundidad.
  • Soldaduras de alta velocidad en chapas finas de acero de hasta 5 m/min.
  • La luz ultravioleta y el humo emitidos son mínimos comparados con el proceso de soldadura manual de metal por arco revestido (SMAW).
  • Prácticamente no es necesaria una preparación previa de los bordes.
  • El proceso es adecuado para trabajos de interior o al aire libre.
  • Distorsión mucho menor.
  • Las soldaduras realizadas son robustas, uniformes, resistentes a la ductilidad y a la corrosión y tienen muy buen valor frente a impacto.
  • El arco siempre está cubierto bajo un manto de flux, por lo tanto no hay posibilidad de salpicaduras de soldadura.

Limitaciones de la soldadura por arco sumergido

  • Limitado a materiales férreos (acero o acero inoxidable) y algunas aleaciones de base níquel.
  • Normalmente limitada a las posiciones 1F, 1G, y 2F.
  • Por lo general se limitan a cordones largos rectos, tubos de rotatorios o barcos.
  • Requiere relativas molestias en el manejo del flujo.
  • Los fluxes y la escoria puede presentar un problema para la salud y la seguridad.
  • Requiere eliminar la escoria, entre la pre y la post operación.

Desventajas de la soldadura por arco sumergido

  • El proceso es discontinuo debido a la longitud limitada de los electrodos.
  • Por tratarse de una soldadura manual, requiere gran pericia por parte del soldador.
  • La soldadura puede contener inclusiones de escoria.
  • Los humos dificultan el control del proceso.