Electrodos para soldadura. Clasificación y características

El electrodo

Es la varilla con la cual se provoca el salto eléctrico y a su vez es el material de aportación. Este consiste en una varilla metálica de naturaleza similar a la del metal a soldar, su núcleo se le denomina alma, está recubierto de unas sustancias adecuadas a la soldadura a realizar, que recibe el nombre de recubrimiento o revestimiento.

El recubrimiento tiene la función de:

• Favorecer el encendido y estabilidad del arco debido a sus sustancias ionizantes.

• Mejorar las características del metal depositado en la soldadura.

• Proteger la soldadura, retrasar su enfriamiento creando la escoria.

• Permite mayor penetración y calidad de la soldadura.

La dimensión del electrodo va en función de:

Diámetros: 1.6, 2, 2.5, 3.25, 4, 4.5  (expresado en mm)

Longitud: 150, 200, 250, 300, 350

Clasificación de los electrodos

Los electrodos para soldadura por arco se clasifican a partir de las propiedades del metal de aporte, que fueron clasificadas y estudiado por un comité asociado a la American Welding Society (A.W.S) y a la American Society Mechanical Engineers (ASME).

Las características mecánicas de los aceros están definidas en gran medida del tipo de aleación incorporada durante su fabricación. Por tanto, los electrodos empleados para soldadura se deberán seleccionar en función de las características del acero que se vaya a soldar.

Su calidad y aplicación dependerá del metal de la varilla y del tipo de recubrimiento.

Según la varilla:

• Electrodos para soldadura de aceros suaves.

• Para aceros de gran resistencia.

• Para recargues de gran dureza.

• Para aceros inoxidables y resistentes a grandes temperaturas.

• Para soldadura de metales no férreos.

• Para soldadura de fundición.

Según el recubrimiento:

• Acido

• Básico

• Oxidante

• Rutilio

Identificación de los electrodos

Se realiza mediante normas establecidas por cada país de origen, DIN, ISO, ASTM, AWS, UNE.

DIN (Deutsches Institut für Normung - Instituto Alemán de Normalización)

ISO (International Organization for Standardization - Organización Internacional de Normalización)

ASTM (American Society of Testing Materials - Asociación Americana de Ensayo de Materiales)

AWS (American Welding Society - Sociedad Americana de Soldadura)

UNE (acrónimo de Una Norma Española)

El objetivo es fabricar electrodos de las mismas características, estas siempre vienen reflejadas en cada empaque, así como la intensidad mínima y máxima de funcionamiento.

1. Son normas que clasifican el electrodo en distintos países.

2. El tipo de corriente que se puede utilizar.

3. Diámetro longitud del electrodo.

4. Empresas que han homologado el electrodo.

5. Posiciones en las que se puede soldar.

 

Los fabricantes proporcionan tablas para la elección del electrodo más adecuado a la operación a realizar.

 

Tipos de electrodos para aceros al carbono / Nomenclatura

La especificación AWS A5.1, para los electrodos de soldadura en aceros al carbono, se explica su nomenclatura a continuación:

E XXYZ – 1 HZR

 

E, nos dice que se trata de un electrodo para soldadura eléctrica manual.

XX, son dos números que indican la mínima resistencia a la tracción (esfuerzo cuando se tira de polos opuestos), sin tratamiento térmico post soldadura, del metal depositado, en Ksi (Kilo libras/pulgada2, como se indican en los ejemplos siguientes:

E 60XX quiere decir que tiene una resistencia de 60 libras por pulgada cuadrada o lo que es lo mismo 42,2 kg/mm2 (milímetros al cuadrado).

E 70XX quiere decir que tiene una resistencia de 70 libras por pulgada cuadrada o lo que es lo mismo 49,2 kg/mm2 (milímetros al cuadrado).

E100XX quiere decir que tiene una resistencia de 100 libras por pulgada cuadrada o lo que es lo mismo 70,3 kg/mm2 (milímetros al cuadrado).

Y, el tercer número nos dice la posición en la que se puede soldar con el electrodo que tenemos en ese momento. Suponiendo que sea 1 (por ejemplo, E6011) significa que el electrodo es válido para soldar en todas las posiciones (plana, vertical, techo y horizontal), 2 es para posiciones planas y horizontal, y 3 únicamente para plana.

La recomendación, es elegir un electrodo que sea válido para todas las posiciones aunque habitualmente intentaremos soldar en posición plana.

Z, el último número, nos indica el tipo de corriente eléctrica y polaridad como mejor trabaja el electrodo, y nos indica el tipo de revestimiento.

Clasificación de electrodos para aceros de baja aleación

La especificación AWS A5.5. Que se aplica a los electrodos para soldadura de aceros de baja aleación utiliza la misma designación de la AWS A5.1. con excepción de los códigos para designación que aparecen después del guion opcionales. En su lugar, utiliza sufijos que constan de una letra o de una letra y un número (por ejemplo A1, B1, B2, C1, G, M, etc.)

Algunos ejemplos de electrodos para soldadura de aceros al carbono y baja aleación:

AWS E6010: Electrodo celulósico con buena penetración en todas las posiciones.

AWS E6011: Electrodo celulósico con buena penetración en todas posiciones.

AWS E6013: Electrodo rutílico con uso general para aceros comunes. Tiene buen encendido, un arco suave con muy buen desprendimiento de escoria y terminación. El más utilizado en chapa fina. Este electrodo es de los más comunes en uso (recomendado).

AWS E7016: Para trabajar con corriente alterna, es un electrodo básico de bajo hidrógeno especial para trabajar aleaciones con alto contenido de azufre y fósforos. Otro de los electrodos más usados (básico), ideal para soportar esfuerzos (recomendado).

AWS E7018-1: Electrodo con polvo de hierro en el revestimiento, de arco suave y estable, permite soldadura limpia, uniforme y con excelentes propiedades mecánicas (muy recomendado).

Clasificación de electrodos para aceros inoxidables

La especificación AWS A5.4 dicta las normas de clasificación de electrodos para soldar aceros inoxidables. Al igual que en los casos anteriores, el sistema de clasificación de estos electrodos también es numérico.

Conviene resaltar que los aceros inoxidables sean identificados como indica la norma AISI.

La especificación AWS A5.4, que se refiere a los electrodos para soldadura de aceros inoxidables, trabaja con la siguiente designación para electrodos revestidos:

E XXX-YZ

E, nos dice que se trata de un electrodo para soldadura por arco.

XXX, indica la numeración que se corresponde a la Clase AISI de acero inoxidable.

Y, el penúltimo número indica la posición en que puede utilizarse. El “1” indica que el electrodo es apto para todas las posiciones.

Z, el último número (5 y 6) señala el tipo de revestimiento, la clase de corriente y la polaridad a utilizarse, de la siguiente forma:

5, tiene un revestimiento alcalino que debe utilizarse únicamente con corriente continua y polaridad inversa (el cable del porta-electrodo o pinza al polo positivo)

6, tiene un revestimiento de titanio, que podrá emplearse con corriente alterna o corriente continua. Cuando se utilice con corriente continua ésta debe ser con polaridad inversa (el cable del porta-electrodo o pinza al polo positivo).

Algunos ejemplos de electrodos para soldaduras de acero inoxidable.

AWS E308L-16: Es un electrodo rutílico básico para aceros inoxidables austeniticos (301, 302, 304, 308). De los electrodos de acero inoxidable es de los más utilizados (recomendado).

AWS E316-L16: Electrodo rutílico-básico para soldadura de acero inoxidable. Resistente a la corrosión severa.

Otros tipos de electrodos

• Electrodos para arco sumergido.
• Electrodos para soldaduras al arco con gas.