Documentos del III Congreso Boliviano de Ing. Mecanica Electromecanica, Realizado el 2006 en Santa Cruz-Bolivia

1. Electrodos Revestidos
ESAB su socio en Soldadura y Corte

2. Soldadura Manual con Electrodos Revestidos
Productos & Servicios
ESAB su socio en Soldadura y Corte

3. Proceso de Soldadura Manual
Dirección de Avance
Protección Gaseosa Electrodo
Revestido
Arco
Gotas
metálicas
Transferidas
Alambre
Cordón de Electrodo
soldadura
& Escoria
Baño de Fusión
Proceso SMAW

4. Soldadura Manual con Electrodos Revestidos
Aceros al Carbono y Baja Aleación
Condiciones Básicas de Selección
Las propiedades mecánicas del metal
depositado deben ser compatibles con el
metal base de menor resistencia presente en
la junta a soldar
Verificar si se requiere acotar algún elemento
químico en la composición del metal de aporte
o controlar el calor aportado, según las
condiciones de servicio actuantes en la
construcción soldada
Verificar si es necesario el precalentamiento.Esto ocurre cuando
el Ceq >0,25% y/o el espesor > 1/2”.También cuando la junta esté
con restricción de movimientos o nos encontremos con aceros
de mediano /alto carbono o baja aleación y alta resistencia

5. Soldadura Manual con Electrodos Revestidos
Ventajas del Proceso
Baja inversión inicial
Arco autoprotegido ( Portátil & para
Trabajos«in situ»)
Soldadura en toda posición
Versatilidad (Electrodos disponibles para
una amplia gama de materiales ferrosos y
no-ferrosos)
Diversos grupos de electrodos según los
requerimientos de la junta a soldar ,para
unión y recargue resistente al desgaste

6. Soldadura Manual con Electrodos Revestidos
Limitaciones del Proceso
Baja eficiencia o rendimiento (65-75%)
Soldador entrenado y calificado
Proceso discontinuo
Corriente de soldadura limitada
(limita el aporte Kg/h)
Requiere remoción de Escoria
Defectos en «arranque y parada»
Absorción de humedad

7. Soldadura Manual con Electrodos Revestidos
Aceros al Carbono & Baja Aleación
Para seleccionar el mejor electrodo
que provea el máximo rendimiento,
se recomienda basar la elección en
los requerimientos de la junta a soldar

8. Aceros al Carbono
Requerimientos de la junta a soldar
Alta Penetración y soldadura en posición
Alta Tasa de deposición y Alta velocidad
en posición plana y filete horizontal
Soldadura en cualquier posición , buena
terminación y mediana penetración
Excelente propiedades mecánicas,Bajo
hidrógeno,alta tasa de deposición,aceros
de mediano y alto carbono,aún en gruesos
espesores y juntas empotradas

9. Clasificación AWS A5.1 / A5.5
E X0XX -XX( Ej.: E 7018 )
Designa comp.Química de metal
depositado (Tabla 2)
Utilización del electrodo (AC/DC) (Tabla 1)
Posición de soldadura :
1 . Toda Posición (P,V,H,SC)
2 . Plana y Horizontal
3 . Solo Plana
Mínimo UTS x 10.000 Psi
Indica Electrodo

10. A5.1 Electrodos Revestidos para Aceros al Carbono
Utilización: Arco Revestimiento Polvo de Fe
6010 DCEP enérgico Celulosa - S 0-10%
11 AC/DCEP enérgico Celulosa - P 0
12 AC/DCEN Mediano Rutilo - S 0-10 %
13 AC/DCEP or N Suave Rutilo – P 0-10 %
7014 AC/DCEP or N Suave Rutilo - IP 25-40 %
15 DCEP Mediano Bajo Hid. - S 0
16 AC/DCEP Mediano Bajo Hid. - P 0
7018 AC/DCEP Mediano Bajo Hid. - IP 25-40%
20 AC/DCEP or N Mediano Oxido Fe - S 0
24 AC/DCEP or N Suave Rutilo - IP 50%
27 AC/DCEP or N Mediano Oxido Fe - IP 50%
28 AC/DCEP Mediano Bajo Hid. - IP 50%
Tabla 1
(S) Sodio, (P) Potasio, (IP) Polvo de Fe

11. Aceros al Carbono - Clasificación AWS
Electrodos revestidos para Aceros de Baja Aleación AWS A5.5
Tipos de Aceros Aleados
MO Cr -Mo Ni Ni-Mo Mn - Mo
A1 B1 B6-B6L C1-C1L NM1 D1
B2-B2L B7-B7L C2-C2L D2
B3-B3L B8 C3-C3L D3
B4 B8L C4
B5 B9 C5L
Sin requisitos de De uso militar Resistentes a la
Composición Química Intemperie
Tabla 2
G M W1
M1 M2

12. Soldadura de los
Aceros Inoxidables
Estructuras & Recipientes
Construcción & Mantenimiento
ESAB su socio en soldadura y corte

13. ¿Que es un Acero Inoxidable ?
Basicamente es un acero de alta aleación,
principalmente con altos niveles de Cromo (Cr)
,se considera que la aleación es un acero
inoxidable a partir de un 11 /12% Cr ,con este
porcentaje el material reacciona con el
oxígeno formando :
[%] de Pérdida en Peso
Resistencia a la oxidación
Una fina y transparente película de óxido no se incrementa con el
metálico de cromo muy estable produciendo aumento de cromo
una pasivación en su superficie,que lo protege
de medios corrosivos como: la atmósfera, el
agua ó algunas soluciones ácidas o alcalinas Acero Inoxidable
48Hs a 1000°C
Fe & Cr
Cromo [ %]

14. ¿ Bajo que requerimientos se
seleccionan los Aceros Inoxidables ?
En Construcción & Mantenimiento para
cumplir las condiciones de servicio de
piezas y componentes que requieran:
Resistencia a la Oxidación
Resistencia al Calor
Resistencia a la Corrosión
Alta Tenacidad para uso Criogénico
Resistencia al Creep

15. Aceros Inoxidables Vs. Aceros al carbono
La aplicación de calor en los aceros al carbono y de baja
aleación, pueden cambiar su estructura metalográfica y
consecuentemente sus propiedades, con esa información
como guía,se pueden efectuar soldaduras que cumplan
con los requerimientos físicos de las uniones soldadas.
Pero cuando consideramos la soldadura de los aceros
inoxidables,debemos además tomar precauciones para
mantener su resistencia a la corrosión y al calor,así como
evitar la suceptibilidad del metal de soldadura a riesgos de
fisuración o fragilización en función de su estructura,
composición y energía térmica aportada durante todo el
proceso [ E(J/cm),precalentamiento, trat.térmicos]

16. Composición & Microestructura
Las propiedades mecánicas,resistencia a la corrosión y soldabilidad
de estos aceros son determinados por su microestructura; a su vez
estas son definidas por su composición química
C Cr Ni Otros Ejemplos
Austenítico .02 -.5 16-30 8-40 Mo, Cu, N, Cb, Ti Serie 300
Martensítico .02-1.2 11-18 0 -5 Mo, V, W, Co 410, 420
Ferrítico .01-.5 16-30 0 -4 Al, Ti, Cb, Mo 409, 430
Duplex .01-1.0 18-28 4 -8 Mo, Cu, W, Mn, N Ferralium 255
Super Duplex ZAF 2507

17. Diagrama de los estructuras Básicas de los
Aceros Inoxidables en función del Cr & Ni
20
16
Cromo y Níquel contribuyen a
estabilizar la ferrita y austenita Austenítico
respectivamente
Níquel [ %]
12
8
Duplex
4
Martensítico
Ferrítico
4 8 12 16 20 24 28
Cromo [ %]

18. Aceros Inoxidables Vs. Aceros al carbono
El comportamiento del acero inoxidable bajo el calor aportado por
el arco difiere del comportamiento del acero al carbono y esto se
manifiesta porque son fisicamente diferentes:
Coeficiente de Expansión térmica
50 % mayor en los Aceros aleados al Cr-Ni
Esto pueda dar origen a grandes tensiones de contracción y en planchas
de bajo espesor dar un alto grado de deformación
Resistividad Eléctrica
4 a 7 veces mayor que los Aceros al Carbono
Por esta causa los electrodos revestidos se ponen al rojo más facilmente,
por lo cual se producen más cortos y utilizan menor corriente de soldadura
que sus similares para soldar aceros al carbono o baja aleación
Temperatura de Fusión
Acero Inoxidable 1427°C ( 2600°F)
Acero al Carbono 1.566°C ( 2850°F)

19. Procesos de Soldadura & Materiales de Aporte
SMAW GMAW
Electrodo Alambre
Revestido MIG
SAW GTAW
Arco
Sumergido
TIG
Aceros Inoxidables &
FCAW Electrodos
Refractarios
Varillas
Maquinas & Equipos
Alambre Alambres &
Tubular Inversoras - TIG - MIG
Fundentes FCAW - SAW

20. Procesos de Soldadura & Materiales de Aporte
Participación promedio de cada proceso en el mercado
SMAW : Electrodo Revestido 62%
GMAW : Proceso MIG 20%
GTAW : Proceso TIG 8%
FCAW : Proceso Alambre Tubular 5%
SAW : Proceso Arco Sumergido 5%
En todos ellos, el metal fundido o baño de
fusión están protegidos de la oxidación
atmosférica mediante escoria o gas activo
/ inerte o una mezcla de ambos

21. SMAW
Electrodos Revestidos
Electrodo
Composición Aleación
A5.4
AleaciónAdicional (Mo,otros)
L=Bajo Carbono, H=Alto Carbono
E XXX XX X - XX
15-DC(+) (T) 16-AC/DC(+) (T)
17-AC/DC(+) (T) 25-DC(+) (P&H)
26-SC/DC(+) (P&H)

22. Soldadura de Materiales Disímiles
Reparación & Mantenimiento
Material Ac.Inoxidable Ac.de Ac.Inoxidable H°F° Ac.de alto Ac.de
Base austenítico alto Mn Martensítico carbono Bajo
Carbono
Ac.de Bajo Conarco Conarco Conarco Conarco Conarten Conarco
Carbono 309/309Mo E 017 E106 Ni55 60/80 18/18RH
Ac.de alto Conarco Conarco Conarco E Conarco Conarten
carbono E 106 E 017 106 Ni55/100 80 / E 106
H°F° Conarco Conarco Conarco Conarco
Ni100 Ni100 Ni100 Ni100
Acero Conarco Conarco Conarco
Inoxidable 309 / 309M0 309 / 309 / 410
Marténsítico E017
Ac.de alto Conarco Nimang
Mn E 017 Conarco
E017 Guía Rápida de Selección
Acero Conarco
Inoxidable 308L/316L
austenítico
ESAB su socio en soldadura y corte

23. Soldadura de Materiales Disímiles
Material Ac.al C- 1/2Cr 1 1/4Cr 2 1/4Cr AISI AISI AISI316 AISI
Base Carbono 1/2Mo 1/2Mo 1Mo 1Mo 304 / 310 / 316L 321/
304L 347
AISI 321/ 309L a 309L a 309L a Ni3 b Ni3 b 308L a 309L a 316L a 347 a
347 Ni3 N Ni3 N Ni3 N N N 347 N 347 N 347 N N
AISI 316 / 309L 309L a 309L a Ni3 b Ni3 b 308L a 310 a 316L a
316L Ni3 N Ni3 N Ni3 N N N 316L N 316L N N
AISI 310 309L a 309L a 309L b Ni3 b Ni3 b 310 a 310 a Precalentamiento
Ni3 Ni3 Ni3 309L 309L
N N N N N N N
309L a
AISI 304 / 309L a Ni3 a Ni3 a Ni3 b Ni3 b 304L a
Código de TTP
304L Ni3 309L electrodo Ni3
N N N N N N N
2 1/4Cr C 18 b C18 b C18 b C18 b C18 b
A1 A1 B2 B3 B3 Prec Temperatura°C
1Mo B B B B B
a 20
1 1/4Cr C18 b C18 b C18 b C18 b
*Ni3 = Conarco
A1 A1 B2 B2 b 150
1/2Mo B B B B Nicrofe 3
c 200
1/2Cr C18 a C18 b C18 b
1/2Mo A1 A1 B1 TTP Temperatura °C Tiempo ( h ) Dureza Máx.HB
A A A
A 550 –650 1 215
C -1/2Mo C18 a C18 a
C18 A1 B 720-750
720- 2 241
A A
A1 N No requiere ------ ------
ESAB su socio en soldadura y corte

24. Recubrimientos Resistentes al Desgaste
Reparación & Mantenimiento
ESAB su socio en soldadura y corte

25. Recubrimientos Resistentes al Desgaste
Incrementar la vida en servicio de los
componentes con el objetivo de reducir
costos de reposición y mantenimiento
Evitar interrupciones largas de servicio
y de esta manera minimizar pérdidas de
producción
Reducir costos de inversión como
consecuencia del incremento de vida útil
de los componentes

27. Electrodos Revestidos para
Aceros Comunes & Baja Aleación
Recomendaciones para acondicionamiento
de depósitos destinados al almacenaje de
electrodos
Electrodo Acondicionamiento del
Clase Tipo depósito
E XX10 Celulósico Temperatura 10ºC más alta que la
E XX11 Celulósico temperatura ambiente,pero menor a
EXX12 Rutílico 40ºC
EXX13 Rutílico
E XX14 Rutílico (Polvo Fe) Temperatura 15ºC más alta que la
E XX24 Rutílico (Polvo Fe) temperatura ambiente,pero menor a
50ºC ó humedad relativa menor a 60%
E XX15/16/18 Básico Temperatura 20ºC más alta que la
E 3XX/4XX Rutílico o Básico temperatura ambiente,pero menor a
E XXX18-XX 50ºC ó humedad relativa menor a 50%
XXX18- Básico

28. Electrodos Revestidos para
Aceros Comunes & Aleados
Recomendaciones para el resecado de
electrodos revestidos
Electrodo Resecado en Horno o Termo
Clase & Tipo Aplicaciones portátil
Celulósicos Todas No requieren.
E XX10 / 11
Rutílicos Resecar 30/120 minutos a 100-150ºC,
E XX12/13/14/24 Todas asociar menor temperatura con el mayor
Inox.Austeníticos tiempo.
Básicos Donde se requiera Cuando el electrodo permaneció mas de 2
E XX15/16/18 bajo H2 en metal h. sin protección (Mantenimiento
E 4XX // Básicos depositado 150ºC),resecar a 350ºC durante 1 ½ hora.
No exceder los 400ºC
E XXX18-XX
XXX18-
Aplicaciones críticas Siempre antes de usar,resecar 60 a 120
(Aceros con minutos a 300-400ºC,luego conservar en
Rt>600N/mm2) termo ( 150ºC) hasta el momento de soldar

29. ESAB 1904 – 2004
Cien años de Innovación en Soldadura
ESAB Sudamérica
www.esab.com.br
www.esab.com.ar

30. Gracias por su asistencia
Ing. Freddy O. Osinaga A.
Edición: Jaime R. Araki V. (Jazz)