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Aug 29, 2023

Cómo soldar a través de escala de laminación

Tiene algunas opciones cuando se trata de abordar las incrustaciones de laminación en piezas de acero. Puede comprar acero laminado en frío, que debido a la naturaleza del proceso de fabricación no tiene cascarilla de laminación en su

Tiene algunas opciones cuando se trata de abordar las incrustaciones de laminación en piezas de acero. Puede comprar acero laminado en frío, que debido a la naturaleza del proceso de fabricación no tiene escamas de laminación en su superficie. Este material, sin embargo, es más caro y puede que no esté disponible en todos los espesores o dimensiones que necesita.

O puede comprar acero laminado en caliente en condiciones de granallado (es decir, sin las cascarillas de laminación), puede granallar la placa usted mismo o puede quitar las cascarillas de laminación manualmente en las áreas soldadas mediante esmerilado durante la fabricación. Todas estas opciones añaden costos.

Una última opción es soldar usted mismo la escala de laminación, ahorrando tiempo y dinero en la limpieza previa y en el costo inicial del material.

Al elegir esta opción, debe conocer las mejores prácticas para abordar los desafíos de la soldadura a escala de fábrica, como cómo elegir el proceso de soldadura, el metal de aportación y el gas de protección adecuados para el trabajo. Los parámetros y la técnica elegidos también influyen en su éxito.

Antes de hablar sobre soldar a través de él, es importante saber exactamente qué es la escala de laminación. El término acero laminado en caliente proviene del proceso de fabricación. Cuando se fabrica placa de acero, es más maleable y se puede laminar más fácilmente a altas temperaturas, lo que hace que el proceso sea más eficiente. Cuando el material caliente encuentra oxígeno, se forma una capa de óxido (escamas de laminación) en la superficie.

Durante la soldadura, las incrustaciones de laminación dificultan el flujo del baño de soldadura líquido, lo que a menudo provoca una apariencia o un contorno de soldadura indeseables. Las incrustaciones de laminación también pueden impedir la penetración en el material base y provocar una falta de fusión e inclusiones de soldadura. Cuanto mayor sea el espesor o la severidad de la cascarilla de laminación, mayores serán los desafíos a la hora de soldar el material.

Puede evitar o minimizar estos desafíos reduciendo la velocidad de viaje, pero la compensación es una menor productividad y, a menudo, un aumento de los problemas relacionados con una mala penetración.

Algunos procesos de soldadura, metales de aportación y gases de protección son más adecuados que otros para superar las dificultades de la escala de soldadura y al mismo tiempo permiten velocidades de desplazamiento rápidas y una alta productividad.

Si suelda en un taller de fabricación o en un entorno de fabricación, los procesos de soldadura con protección de gas son una buena opción.

Cuando se suelda a través de escala de laminación con un proceso protegido por gas, las opciones caen en un escenario bueno, mejor y mejor. Se trata, respectivamente, de la soldadura por arco metálico con protección de gas (GMAW) con alambre macizo, de la GMAW con alambre con núcleo metálico y de la soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW) con alambre con protección de gas.

Muchas operaciones de soldadura optan por soldar a través de escala de laminación en acero laminado en caliente porque es la opción más rentable. Seleccionar el proceso de soldadura, el metal de aportación y el gas de protección adecuados puede ayudarle a superar las dificultades de la soldadura a escala.

Cable solido. Los alambres sólidos más comunes utilizados para soldar a través de escamas de laminación son AWS ER70S-3 y ER70S-6. La principal diferencia entre los dos es la química. El alambre ER70S-6 tiene desoxidantes agregados para ayudar a descomponer las incrustaciones de laminación durante la soldadura. Un alambre ER70S-6 también suele proporcionar una mejor apariencia del cordón y permite una mayor velocidad de desplazamiento manteniendo una calidad aceptable. Cuando el acero tiene incrustaciones menores en su superficie y/o no se requieren altas velocidades de desplazamiento, puede usar alambre sólido sin problemas. Tenga en cuenta que soldar sobre escamas de laminación con alambre macizo hace que el arco sea susceptible a inconsistencias, lo que produce salpicaduras que requieren una limpieza posterior a la soldadura.

Alambre con núcleo metálico. Los alambres con núcleo metálico son una buena opción cuando el material tiene más cascarilla de laminación o cuando mejorar la productividad es una prioridad. Los alambres con núcleo metálico son tubulares y están llenos de polvos metálicos, aleaciones y estabilizadores de arco, cada uno de los cuales ofrece distintos beneficios para aplicaciones específicas. A estos alambres se les agregan más desoxidantes que aumentan la soldabilidad a escala de fábrica. Además, los alambres con núcleo metálico, en general, proporcionan una transferencia de pulverización más estable y una mayor fluidez del baño de soldadura. Estas características permiten velocidades de desplazamiento rápidas, generan pocas salpicaduras y mejoran su capacidad para cerrar espacios en comparación con cables sólidos. El alambre con núcleo metálico más común para soldar acero dulce con cascarilla de laminación es el E70C-6M.

Alambre con núcleo fundente y blindado con gas. El proceso FCAW es muy adecuado para soldar a través de gruesas escamas de laminación debido al alto nivel de desoxidantes en el alambre y el sistema de escoria que produce. Los alambres FCAW más utilizados para soldar cascarilla de laminación son el E71T-1 para soldar en todas las posiciones y el E70T-1 para soldar solo en posiciones planas y horizontales. Vale la pena señalar que los alambres para soldadura plana y horizontal generalmente superan a los alambres para todas las posiciones en su capacidad para soldar a través de escala de laminación.

Si bien los alambres con núcleo fundente son mejores para soldar a través de escamas de laminación, eliminar la escoria agrega tiempo de limpieza entre pasadas de soldadura, así como después de la soldadura. Además, los alambres con núcleo de fundente (y los alambres con núcleo de metal) cuestan más que los alambres sólidos, por lo que es importante sopesar los costos del metal de aportación con los ahorros de mano de obra y productividad que ofrecen.

En aplicaciones de soldadura de acero dulce, se utiliza comúnmente gas protector 100 por ciento de dióxido de carbono (CO2) o una mezcla de gas argón/CO2. Cada uno ofrece ventajas para soldar a escala de laminación dependiendo de los problemas que se abordan. Utilice una mezcla con mayor contenido de argón si tiene dificultades para que las soldaduras se humedezcan o se depositen o tenga problemas con las salpicaduras. Si sus soldaduras normalmente sufren de falta de fusión, falta de penetración o inclusiones de soldadura, use una mezcla de gases con niveles más altos de CO2 para lograr esa penetración adicional.

Un proceso con protección de gas no es tan factible en aplicaciones de soldadura que requieren más flexibilidad y movilidad, como las que se realizan al aire libre. En estas situaciones, tiene dos opciones: utilizar soldadura con núcleo fundente autoprotegido (FCAW-S) o soldadura por arco metálico protegido (SMAW).

FCAW-S. Estos alambres generalmente ofrecen una menor productividad que los alambres FCAW protegidos con gas, pero se pueden usar cuando transportar cilindros de gas al lugar de trabajo no es práctico o si las condiciones de viento crean problemas para mantener la cobertura del gas de protección. Los alambres con núcleo fundente autoprotegidos también tienen una gran cantidad de desoxidantes, así como un sistema de escoria que los hace muy adecuados para soldar a escala de fábrica. Los cables con núcleo fundente autoprotegidos comunes para este trabajo incluyen E71T-8, E71T-11, E70T-6 y E70T-4.

SMAW. Puede utilizar SMAW, o soldadura con electrodo revestido, para soldar a través de escamas de laminación porque los electrodos tienen desoxidantes y un sistema de escoria. Algunos electrodos revestidos están diseñados para ofrecer un mayor éxito al soldar incrustaciones extremadamente gruesas o sobre material base muy sucio. Cuando se suelda una escala de laminación moderada, cualquier electrodo revestido es una buena opción. Las clases comunes de electrodos de varilla AWS son E6010, E6011, E6013, E7018 y E7024.

El proceso SAW, que no utiliza gas protector, puede ser adecuado para soldar a través de escamas de laminación dependiendo del fundente utilizado.

SAW es un proceso alimentado por alambre como GMAW y se utiliza en operaciones de fabricación y fabricación, especialmente en piezas grandes. El alambre se alimenta a través de un soplete que normalmente se mueve a lo largo de la junta soldada mediante mecanización. A diferencia de otros procesos de soldadura, SAW se basa en un fundente granular para proteger el arco de la atmósfera. El arco está enterrado (sumergido) en el flujo y no es visible durante el funcionamiento normal. A medida que el arco funde el alambre, el fundente y el material base para formar el baño de soldadura, el fundente fundido realiza funciones importantes como desoxidar, alear, dar forma y generar una atmósfera protectora para el depósito de soldadura.

Las incrustaciones de laminación pueden impedir la penetración en el material base y aumentar el riesgo de falta de fusión e inclusiones de soldadura. Cuanto mayor sea el espesor o la severidad de la cascarilla de laminación, mayores serán los desafíos a la hora de soldar el material.

Los flujos SAW son neutros o activos. Los fundentes neutros no cambian notablemente la química del depósito de soldadura y pueden producir resultados aceptables al soldar sobre escala de laminación. Son más conocidos por proporcionar una mayor tenacidad que los fundentes activos. En comparación, los fundentes activos funcionan muy bien en la soldadura a escala de laminación, ofreciendo una buena apariencia del cordón y acción humectante incluso a altas velocidades de desplazamiento.

Una desventaja de los fundentes activos es que sus propiedades mecánicas (específicamente, dureza) a menudo no son tan buenas como las que ofrecen los fundentes neutros. Debido a que los fundentes activos aumentan el contenido de aleación de la soldadura e influyen en la química del depósito de soldadura, el número de pasadas de soldadura que se pueden completar es limitado. A medida que se realizan más pasadas, se produce una química del depósito de soldadura cada vez más rica, lo que puede causar problemas. Los fundentes activos son los más adecuados para aplicaciones de soldadura que implican una o dos pasadas.

Blaine Guy es gerente de ingeniería de aplicaciones, CWI, en Hobart Brothers Inc., 101 Trade Square East, Troy, OH 45373, 937-332-4000, www.hobartbrothers.com.