¿Qué es soldadura SMAW?
La soldadura SMAW es un proceso en el cual la fusión del metal se produce debido al calor generado por un arco eléctrico que se crea entre el extremo de un electrodo y el metal base al que se va a unir. El material de aportación, es decir, el que se obtiene del cambio sólido a líquido del electrodo se da en forma de gotas pequeñas (2).
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soldadura con electrodo recubierto, soldadura manual de arco metálico y soldadura de varilla.
Oscar Kjellber, en 1907, crea el proceso de soldadura con electrodo recubierto o revestido (3).
Equipo de soldadura SMAW
El equipo necesario para realizar una soldadura SMAW consta de cinco elementos (2):
1. Fuente de energía. Las características a tener en cuenta para elegir una fuente de energía adecuada son: el electrodo que se va a utilizar, el tipo de corriente (alterna o continua), el rango de intensidades y la tensión de vacío (OVC).
Cualquiera que sea la fuente de energía elegida, debe ser descendente de intensidad constante para que la corriente no presente afectaciones por las variaciones en la longitud del arco.
2. Pinza portaelectrodos. Conduce la corriente al electrodo y sirve para sujetarlo. La elección de la pinza está condicionada por el diámetro del electrodo que se va usar para llevar a cabo la SMAW.
Es recomendable que las mordazas se mantengan en buen estado para evitar un sobrecalentamiento que puede provocar una disminución en la calidad y hacer más difícil el soldeo.
3. Electrodo revestido. Crea el arco eléctrico y, al consumirse, produce el material que se une con el material base y que constituye, propiamente, la soldadura. Cada electrodo está compuesto de cuatro elementos: el alma, el diámetro, la longitud y el revestimiento.
El alma es el alambre de sección circular uniforme que sirve como material de aportación. La composición química del alambre cambia según la pieza que se va a soldar. Uno de sus extremos (normalmente de 20 a 30 milímetros) no está cubierto por el revestimiento y constituye la parte que se inserta en la pinza portaelectrodos.
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Los rectificadores son la fuente de energía que requiere un soldeo con corriente continua mientras que los transformadores son la fuente adecuada para un soldeo con corriente alterna.
El diámetro determina la anchura del electrodo, en tanto que la longitud, el largo. Las medidas normalizadas para el diámetro son 1.6, 2, 2.5, 3.2, 4, 5 y 6 milímetros, mientras que para la longitud son 150, 200, 250, 300, 350 y 450.
El revestimiento es el cilindro concéntrico de espesor homogéneo que envuelve el alma del electrodo. Sus funciones son dirigir el arco eléctrico al crear una fusión equilibrada y uniforme; al mismo tiempo que proteger el metal fundido al impedir la entrada de oxígeno y nitrógeno.
4. Conexión a masa. El mejor método para lograr una buena conexión a masa es utilizar una zapata (pieza de freno que actúa por fricción sobre un eje para moderar o impedir su movimiento) de contacto de cobre sujeta con una mordaza de tipo C.
Esta conexión debe hacerse de manera correcta porque de lo contrario puede producirse un soplo magnético que dificulte el control del arco. Asimismo, debe prestarse atención a una buena sujeción del cable para evitar una conexión con sobrecalentamiento que genere una interrupción en el circuito y la desaparición del arco.
5. Cables de soldeo. Son los conductores de corriente. Por lo general, están hechos con dos alambres aislados y recubiertos de hule o plástico.
Procedimiento para la soldadura SMAW
Ahora que ya sabes qué es una SMAW y cuál es el equipo necesario para llevar a cabo esta técnica de soldadura por arco, queremos contarte, en términos muy generales, qué sucede durante este proceso (3).
Primero, a través del electrodo se hace circular una corriente eléctrica. Esto provoca que se produzca un cortocircuito entre el electrodo y el material base. Este cortocircuito es el causante del origen de un arco eléctrico (que puede tener una temperatura de hasta 5,500° C) en el que el núcleo del electrodo comienza a fundirse con el material base.
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Al mismo tiempo de la fundición, se genera una combustión de recubrimiento que protege la soldadura de la humedad y los agentes contaminantes. Al finalizar la unión, generalmente, se crea una escoria (exceso de material) que cubre el cordón de soldadura y que puede ser eliminada con un martillo de metal para tener un mejor efecto estético.
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¿Cuáles son las aplicaciones de la soldadura SMAW?
La SMAW es la soldadura por arco más utilizada debido a que es aplicable a una diversidad de materiales y a que es requerida en industrias de sectores diferentes (2).
Acerca de los materiales, la SMAW es útil para unir aceros (al carbono, altamente inoxidables y de baja aleación), fundiciones y metales no férreos (aluminio, cobre, níquel y sus aleaciones).
La SMAW puede utilizarse con corriente alterna o continua. La elección de una u otra depende del electrodo elegido, de la fuente de corriente disponible y del material base (2).
Sobre los sectores industriales, la soldadura por arco con electrodo revestido tiene aplicación en todos aquellos en los que se involucre la construcción de calderas, esferas de almacenamiento, gasoductos, oleoductos, puentes, recipientes a presión, refinerías y tanques.
Específicamente, la SMAW es ampliamente utilizada en soldaduras de producción corta, en los trabajos de mantenimiento y reparación y en las construcciones de campo. La mayor parte de estas se producen con espesores que van de los 3 a los 38 milímetros (2).
También es importante mencionar que la soldadura SMAW es combinable con otros soldeos. Así, por ejemplo, en una tubería normalmente se utiliza una combinación de soldaduras SMAW Y TIG (soldadura de gas inerte de tungsteno) para obtener mejores resultados.
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Ventajas y desventajas de la soldadura SMAW
Las ventajas del proceso de soldadura SMAW incluyen (2):
- Es ligeramente sensible a las corrientes de aire
- Es económico y portátil el equipo que se necesita
- Es aplicable a espesores mayores de 2 milímetros
- Es aplicable a la mayoría de las aleaciones y metales
- Es innecesaria la protección adicional (fundentes granulares o gases auxiliares)
- Es empleable en cualquier espacio (locales abiertos, cerrados o con restricciones de espacio)
Mientras que algunas de sus desventajas son las siguientes (2):
- Es un proceso lento
- Es un proceso que requiere de gran habilidad de soldeo
- No es aplicable a espesores inferiores a 2 milímetros
- No es productivo para espesores mayores a 38 milímetros
- No es aplicable ni a metales con bajo punto de fusión (estaño, plomo, zinc) ni de alta sensibilidad a la oxidación (niobio, tantalio, titanio, zirconio)
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Recomendaciones
El proceso de soldadura SMAW, como cualquier proceso de unión de materiales por medio de calor, electricidad y presión debe realizarse con ciertas medidas de seguridad (3) (4).
al carbono y en la elaboración de ductos de transporte de hidrocarburos.
Realiza las soldaduras en áreas designadas explícitamente para evitar que personal ajeno tenga acceso a estas y pueda salir lastimado. Es recomendable que señales estas áreas por medio de anuncios de colores llamativos y marcas en el suelo.
Es importante que uses un equipo de protección durante todo el proceso de soldadura.
Los ojos son los órganos que más debes proteger pues el contacto prolongado de los rayos ultravioleta con la retina puede producir ceguera. Utiliza lentes de seguridad y careta de soldadura todo el tiempo necesario. Además de los ojos también debes cubrir nariz y boca para esto te sugerimos que mascarilla para humos de soldadura.
El cuerpo, principalmente la parte superior, también debe estar protegido. Para esto usa un mandil de carnaza, mangas y guantes o una chamarra para soldador que cubra todo el torso. Asimismo, no te olvides de llevar zapatos de seguridad para evitar el contacto de las chispas con los pies.
Preguntas frecuentes sobre la soldadura SMAW
¿Cuál es la diferencia entre soldadura SMAW y soldadura TIG?
La soldadura SMAW y la soldadura TIG son dos métodos de soldadura ampliamente utilizados en la industria. Aunque ambos implican la fusión de metales para unirlos, existen diferencias significativas entre ellos.
La soldadura SMAW, también conocida como soldadura con electrodo revestido, utiliza un electrodo recubierto de flux para crear el arco eléctrico que funde los metales. Es un proceso versátil y se puede realizar en diversas posiciones, lo que la hace adecuada para trabajos en exteriores y en condiciones adversas. Es ampliamente utilizada en la construcción y reparación de estructuras metálicas.
Por otro lado, la soldadura TIG, o soldadura de tungsteno inerte por gas, utiliza un electrodo de tungsteno no consumible y un gas inerte para proteger la zona de soldadura de la contaminación. Es un proceso más preciso y controlado, lo que la hace adecuada para trabajos que requieren una alta calidad de soldadura, como la fabricación de productos de acero inoxidable y aluminio.
En resumen, la principal diferencia entre la soldadura SMAW y la soldadura TIG radica en la técnica utilizada y la aplicación final. La soldadura SMAW es más versátil y adecuada para trabajos de construcción, mientras que la soldadura TIG es más precisa y se utiliza en aplicaciones que requieren alta calidad de soldadura.
¿Qué tipos de metales se pueden soldar con SMAW?
La soldadura SMAW es adecuada para soldar una amplia variedad de metales, lo que la convierte en un proceso versátil y ampliamente utilizado en diversas industrias. Algunos de los metales comunes que se pueden soldar con SMAW incluyen:
- Acero al carbono: Es el tipo de metal más común soldado con SMAW. Se utiliza en la construcción, fabricación de estructuras metálicas y reparaciones generales.
- Acero inoxidable: El SMAW también se puede utilizar para soldar acero inoxidable, que se utiliza en aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión, como en la industria alimentaria y química.
- Hierro fundido: La soldadura SMAW puede utilizarse para reparar piezas de hierro fundido, como bloques de motor, tuberías y piezas de maquinaria.
Aleaciones de níquel: Algunos electrodos SMAW están diseñados específicamente para soldar aleaciones de níquel utilizadas en la industria petroquímica y aeroespacial.
En general, la soldadura SMAW es versátil y puede adaptarse a diferentes tipos de metales, siempre que se utilicen los electrodos y las técnicas adecuadas.
¿Cuánto tiempo lleva aprender a soldar con SMAW?
El tiempo necesario para aprender a soldar con SMAW puede variar según la dedicación, la práctica y la habilidad del individuo. Aprender los fundamentos básicos de la soldadura SMAW puede llevar de algunas semanas a varios meses, dependiendo de la frecuencia de la práctica y la capacidad de asimilación del conocimiento técnico.
Es importante destacar que la soldadura SMAW requiere un enfoque práctico y constante para adquirir habilidades sólidas. Los aspectos clave que deben dominarse incluyen la correcta preparación del material, la elección adecuada del electrodo, el control del arco eléctrico y el movimiento fluido del electrodo durante la soldadura.
Es recomendable buscar la guía de un instructor calificado o participar en cursos de soldadura para acelerar el proceso de aprendizaje y recibir retroalimentación personalizada. Además, la práctica regular en diferentes proyectos y aplicaciones permitirá al soldador familiarizarse con las particularidades de cada trabajo y mejorar su destreza.
Recuerda que cada persona tiene un ritmo de aprendizaje único, por lo que no hay un tiempo exacto establecido para dominar la soldadura SMAW. La práctica constante, la paciencia y el compromiso son fundamentales para alcanzar la destreza deseada.
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La NOM-020-STPS-2011 establece las condiciones de seguridad que debe cumplir cualquier proyecto con recipientes sujetos a presión. Conoce otras normativas relacionadas en nuestro artículo.
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Referencias de consulta
1. Ángel Murillo. Análisis de defectos y cómo evitarlos en soldaduras de arco SMAW Y SAW longitudinales y circunferenciales en ductos de transporte de hidrocarburos. Corporación mexicana de investigación en materiales, 2010. Consultado el 5 de abril de 2022.
2. Lincoln Electric. Soldeo manual con electrodos revestidos (SMAW). Lincoln Electric, s/f. Consultado el 5 de abril de 2022.
3. Carlos Flores. Soldadura al arco eléctrico SMAW. Universidad Rafael Landívar, s/f. Consultado el 5 de abril de 2022.
4. OASA. Proceso de soldadura SMAW. OASA, 2018. Consultado el 6 de abril de 2022.
