Cómo soldar juntas verticales y horizontales con soldadura eléctrica: instrucciones paso a paso

La soldadura eléctrica es una tecnología para unir la estructura de los metales mediante calentamiento y fusión con un arco eléctrico. Ha tenido una amplia difusión en los más diversos sectores de la economía nacional, incluido el sector privado.

En esencia, con este método se puede soldar cualquier metal entre sí, teniendo en cuenta la temperatura del arco eléctrico (7000-8000 grados). Pero antes de recurrir a esta tecnología, habrá que estudiar cómo soldar un cordón vertical con soldadura eléctrica y familiarizarse con la técnica para obtener un cordón horizontal.

Cordones de soldadura: definiciones generales

La tecnología de soldadura de metales está estrechamente relacionada con el concepto de cordón de soldadura. Este se forma durante el proceso de solidificación del metal fundido por soldadura eléctrica de arco.

Dependiendo del lugar de ejecución de la soldadura, el cordón puede colocarse horizontal o verticalmente. Además, la disposición espacial del cordón puede ser inferior, lateral o superior.

Tipos de cordones de soldadura: 1 – horizontal en el plano inferior; 2 – horizontal en el plano superior (techo); 3 – horizontal en el plano lateral; 4 – vertical en el plano lateral

La colocación de los cordones de soldadura en el plano horizontal inferior se considera la más simple y fácil de ejecutar. En tales condiciones, el metal fundido se controla con bastante facilidad.

Cordón de soldadura simple colocado en el plano horizontal inferior. Este es el tipo de cordón más fácil que se encuentra en la práctica de la tecnología de soldadura.

Las opciones restantes de colocación de los cordones en el espacio (lateral y superior) se consideran tecnológicamente complejas de ejecutar, requiriendo el estudio de la técnica de soldadura y la adquisición de la experiencia correspondiente.

¿Cómo soldar un cordón vertical?

La dificultad de controlar la soldadura al realizar una junta vertical se debe a un fenómeno físico común: la gravedad. Esta actúa sobre la masa del metal fundido que, en estado líquido, tiende a desplazarse hacia abajo.

Aquí, la acción del soldador profesional consiste en evitar que la masa fundida se desprenda del punto de soldadura. Lograr este resultado ayuda un arco eléctrico estable, mantenido a la distancia mínima permitida desde el extremo del electrodo hasta el baño de soldadura.

Técnica de abajo hacia arriba

La junta vertical, por lo general, se suelda moviendo el electrodo en dirección desde el punto inferior al superior. Este recorrido proporciona un control más estable, y el arco eléctrico mantiene firmemente el baño de fusión, evitando derrames. Es precisamente con el paso de abajo hacia arriba que se logra formar una soldadura vertical de la máxima calidad.

Técnica de formación de la junta vertical en dirección de abajo hacia arriba. Para obtener el ancho de junta y la profundidad de penetración requeridos, los maestros utilizan diferentes variantes de «dibujo» con el electrodo.

Por supuesto, antes de comenzar a soldar la junta vertical, se deben preparar los bordes de la unión, tratarlos de acuerdo con los requisitos técnicos. Se debe configurar el equipo de soldadura según las condiciones de soldadura (ajustar la corriente, seleccionar el electrodo).

Inicialmente, a lo largo de la línea de unión se realizan varios «puntos de fijación» – soldadura con junta corta (1 – 2 cm). El objetivo de estas acciones es evitar, durante el calentamiento, el desplazamiento de las piezas a soldar debido a la deformación térmica.

Ejemplo de una costura vertical obtenida después de soldar dos placas metálicas por un soldador calificado. Se utilizó la técnica de dirección de movimiento del electrodo de abajo hacia arriba.

Cuando se realiza la soldadura de una unión vertical, el ángulo de sujeción del electrodo con respecto al plano sobre el que se depositará la costura se mantiene dentro de 45-90º.

Las instrucciones del soldador establecen las siguientes acciones:

1. Con el contacto del electrodo con el metal se enciende el arco.
2. Se realizan «puntos de sujeción» en 3-4 puntos a lo largo de la línea de la unión desde su centro hacia los bordes.
3. La soldadura comienza en el punto inferior de la línea de la unión.
4. El movimiento del electrodo se dirige hacia arriba, el baño de soldadura se mantiene en la zona de trabajo.

Se debe avanzar el electrodo a una velocidad moderada. El principal criterio de velocidad – la formación de una cantidad óptima de metal fundido en el baño de soldadura.

Simultáneamente con el movimiento vertical del electrodo, son admisibles movimientos transversales en zigzag en forma de «media luna», «espina de pescado» u otro «patrón». Pero la técnica de movimiento transversal se considera relevante solo en metales con un espesor de pared superior a 4 mm.

Se recomienda soldar el metal con costura vertical en una sola pasada sin detenerse. Para los soldadores principiantes esto parece una dificultad. Sin embargo, la experiencia se adquiere rápidamente.

Técnica de arriba hacia abajo

Los soldadores experimentados colocan sin dificultad la costura vertical moviendo el electrodo de arriba hacia abajo. ¿En qué consiste el truco para ejecutar esta operación?

Todo es simple: al encender el arco eléctrico, el electrodo se coloca con respecto al plano de trabajo en un ángulo de 90º. Tan pronto como el metal en el punto de formación del arco comienza a fundirse, el ángulo de colocación del electrodo se cambia a 15-20º, bajando ligeramente el portaelectrodos.

Técnica de producción de la costura vertical con dirección de movimiento del electrodo de arriba hacia abajo. En esta variante se aplican formas algo diferentes de «dibujo» transversal con el electrodo.

El guiado del electrodo a lo largo de la línea de unión de metales de pared gruesa también se realiza con zigzags transversales en forma de «diente de sierra» o «rectangular». Algunos soldadores utilizan el método de distribución «ondulante» del metal fundido.

Sin embargo, el método de formación de la costura vertical en dirección de arriba hacia abajo conlleva grandes dificultades para el soldador. No obstante, según muchos especialistas, la soldadura de esta manera ofrece un mejor resultado en términos de indicadores de calidad.

Tecnología para soldar el cordón horizontal

La especificidad de la soldadura de la costura horizontal es prácticamente la misma que para la vertical. Los matices técnicos son, nuevamente, la manipulación de los ángulos de colocación del electrodo.

La dirección del movimiento durante el proceso de soldadura de las piezas en la unión puede elegirse desde su punto más a la izquierda hasta el punto más a la derecha o viceversa. La elección concreta de la dirección la determina el soldador según su comodidad personal.

Técnica estándar de formación de la costura horizontal y las formas practicadas de «dibujo» transversal, empleadas para obtener los valores necesarios de ancho y profundidad de la costura.

Pero, ¿cómo soldar correctamente la costura horizontal con electrodos para evitar que el fundido fluya fuera de la ranura debido a la fuerza de gravedad actuante?

Aquí el soldador debe seleccionar una posición del electrodo tal que la fuerza de combustión del arco eléctrico sea equivalente a la fuerza de gravedad de las gotas de metal. Quizás sea necesario ajustar la intensidad de corriente y determinar empíricamente la velocidad óptima de desplazamiento del electrodo.

Normalmente, la soldadura de la costura horizontal se realiza de forma continua hasta su finalización. Sin embargo, si no se logra mantener bajo control el fundido (el baño de soldadura), se puede intentar cambiar la técnica: pasar a un avance con extinción periódica del arco.

Todos estos detalles se adquieren con la experiencia en trabajos de soldadura. Por lo tanto, no hay que desesperarse si en los primeros intentos no se consigue nada.

Ejemplo práctico de costuras de soldadura horizontales realizadas en placas metálicas colocadas verticalmente. La variante superior se ejecutó en dirección de izquierda a derecha, la inferior de derecha a izquierda.

La formación de la costura horizontal con el ancho y la profundidad de penetración deseados generalmente se logra mediante un cuidadoso movimiento transversal del extremo incandescente del electrodo desde el borde de una pieza a unir hasta el borde de la otra.

En la soldadura de metales de hasta 4 mm de espesor se utilizan diferentes variantes de «dibujo» del movimiento transversal del electrodo. No hay recomendaciones específicas al respecto. Lo principal es obtener el ancho de costura y la profundidad de penetración requeridos.

Arco eléctrico: control de la longitud óptima

La magnitud del espacio entre el extremo caliente del electrodo y el plano del metal, suficiente para la formación de una descarga eléctrica, se denomina longitud de arco. Uno de los fundamentos principales de la instrucción del soldador es el control de la longitud óptima del arco.

Teóricamente, en el modo de soldadura se pueden obtener tres intervalos de arco:

• corto (1 – 1,5 mm);
• largo (3,5 – 6 mm);
• normal (2 – 3 mm).

Para el modo de combustión de arco corto es característico un calentamiento insuficiente del metal en anchura. En los bordes de la costura, en tales casos, se observa el llamado «socavado» – una pequeña hendidura. La presencia de este defecto indica bajos indicadores de calidad de la costura de soldadura.

La longitud del arco eléctrico tiene especial importancia para la técnica de soldadura. Precisamente gracias a este parámetro se configura la estructura correcta o incorrecta de la costura de soldadura.

El modo de soldadura con arco largo, por lo general, se acompaña de su extinción periódica. Aquí se observa un bajo calentamiento del metal en profundidad. Tampoco se puede hablar de una buena calidad de la costura.

Por lo tanto, el único criterio que debe guiar al soldador principiante es la longitud normal del arco, que no debe superar Ld = 0,5-1,1 * De (Ld – longitud del arco; De – diámetro del electrodo).

Control de la posición del electrodo

El proceso de soldadura se puede realizar con el electrodo en posición de ángulo hacia adelante, ángulo hacia atrás o ángulo recto. Al aplicar cualquiera de estas tres técnicas, el soldador puede crear cordones en diferentes condiciones de trabajo.

Opciones de posiciones angulares del electrodo para realizar trabajos de soldadura. Las flechas azules indican la dirección del movimiento del electrodo.

Sí, el método «ángulo hacia adelante» se aplica tradicionalmente para unir elementos con costuras horizontales y verticales en condiciones de ubicación superior de las piezas en el espacio (soldadura de techo). Esta misma técnica se utiliza con éxito para soldar juntas de tuberías no giratorias o para la construcción de una estufa casera hecha de un cilindro de gas.

Manteniendo el electrodo estrictamente en ángulo recto (90º), el soldador garantiza la ejecución de trabajos en lugares de difícil acceso. Finalmente, la técnica «ángulo hacia atrás» permite realizar trabajos de soldadura de calidad en uniones angulares.

Al colocar el electrodo «ángulo hacia adelante», normalmente se trabaja con metales de paredes delgadas. En esta posición del electrodo se obtiene un cordón ancho de poca profundidad. En metales de paredes gruesas, por el contrario, se procura aplicar la técnica «ángulo hacia atrás», asegurando un calentamiento del metal a la profundidad suficiente.

Parámetros de corriente y movimiento del electrodo

El valor de la intensidad de corriente y la velocidad de desplazamiento del electrodo son factores importantes que influyen en la calidad del cordón. La soldadura con corrientes altas produce un calentamiento del metal a gran profundidad, lo que permite aumentar la velocidad de desplazamiento del electrodo. Con una relación óptima entre la corriente y la velocidad de movimiento del electrodo se obtiene un cordón uniforme y de calidad.

Tabla de correspondencia de corriente, electrodo y espesor del metal

Al desplazar el electrodo a una velocidad determinada, se debe tener en cuenta la magnitud de la potencia del arco. Una alimentación excesivamente rápida del electrodo con baja potencia no podrá proporcionar una temperatura de calentamiento suficiente.

Como resultado, no se podrá soldar el metal hasta la profundidad deseada. El cordón simplemente se «depositará» en la superficie, apenas «prendiendo» los bordes de los cantos.

Metal quemado en el punto de avance excesivamente lento del electrodo. Defecto frecuente en la soldadura de metales de pared delgada con arco de potencia elevada.

Por el contrario, con un avance excesivamente lento del electrodo se crea una atmósfera de sobrecalentamiento, que amenaza con deformar el metal en la línea de soldadura. Si los elementos metálicos tienen una estructura delgada, el arco potente simplemente quemará el metal.

Puede practicar con éxito en el campo del soldador principiante y perfeccionar las habilidades de realización de costuras al fabricar una estufa de aceite usado, cuyo cuerpo principal es un tubo metálico. Le recomendamos consultar información útil.

Instrucciones para el soldador principiante

Los trabajos de soldadura solo se pueden realizar si se utiliza el equipo adecuado.

El conjunto estándar contiene:

1. Chaquetas, pantalones, guantes, calzado de materiales fuertes, resistentes e ignífugos.
2. Un casco o gorro que cubra completamente la parte posterior de la cabeza.
3. Una máscara protectora especial para la cara y los ojos.

Para realizar la soldadura se debe utilizar un equipo en buen estado, cuya parte eléctrica esté cubierta por una carcasa segura. Los cables eléctricos que forman parte del equipo deben tener un aislamiento intacto y corresponder a las características eléctricas del aparato.

El lugar del soldador debe estar equipado con una mesa de trabajo, fuentes de luz, una barra de conexión a tierra, medios de protección contra descargas eléctricas y medios contra incendios.

Y además, antes de comenzar los trabajos, debe estudiar minuciosamente las reglas de la soldadura eléctrica, examinar y aprender los métodos y opciones para realizar las uniones.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Le sugerimos que vea el video tutorial de soldadura: cómo se sueldan las costuras horizontales y verticales:

No es necesario tener la calificación de un soldador profesional, pero es deseable dominar la técnica de soldadura. Gracias a las habilidades adquiridas en el oficio de la soldadura, una persona tiene más oportunidades para realizar diversos proyectos domésticos.

Si se desea, se puede estudiar la tecnología en cualquier momento, y la experiencia práctica ayudará a dominar la técnica de realizar trabajos a un alto nivel.

¿Quiere contar su propia experiencia en la realización de costuras de soldadura? ¿Conoce detalles del proceso que no se mencionan en el artículo? Por favor, escriba comentarios en el bloque que aparece a continuación.