LIBRO DE TRABAJO#1

Las clasificaciones de los electrodos de tungsteno se basan enla composición química del electrodo, como se indica en la Tabla1. La tabla muestra además el sistema de identificación por co-lores para las diferentes clases de electrodos de tungsteno.

Los electrodos deben estar libres de impurezas e imper-fecciones en la superficie; por ello, se tienen que producir ya seacon un acabado químico de limpieza, en el cual las impurezassean removidas después de la operación de moldeado, o con unacabado de lijado sin centro, en el cual las imperfecciones de lasuperficie sean removidas al lijarse.

A continuación se encuentran algunas descripciones breves delas clasificaciones de electrodos.

Clasificación de electrodos EWP. Los electrodos de tungstenopuro (EWP) contienen un mínimo de 99.5% de tungsteno, sin el-ementos de aleación intencionales. Se consideran electrodos debajo costo y normalmente se usan para soldar aleaciones de mag-nesio y aluminio. La capacidad de transporte de corriente de loselectrodos de tungsteno puro es más baja que aquella de los elec-trodos de aleaciones. Proporcionan buena estabilidad de arcocuando se usan con corriente alterna, ya sea de frecuencia de ondabalanceada o alta continua. La punta del electrodo EWP conservaun extremo limpio y redondeado que facilita la buena estabilidadde arco. Los electrodos EWP pueden usarse con DC, pero no pro-porcionan las características de iniciación y estabilidad de arcoque ofrecen los electrodos toriados, ceriados, o lantanados.

Clasificación de electrodos EWTh. En estos electrodos, laemisión termoiónica de tungsteno puede mejorarse con la aleacióndel tungsteno con óxidos de metal que tengan muy bajas funcionesde trabajo. Como resultado, estos electrodos pueden usarse concorrientes de soldadura más elevadas. El óxido de torio (ThO2), lla-mado toria, es uno de estos aditivos. Se encuentran disponibles dostipos de electrodos de tungsteno toriado. Los electrodos EWTh-1 yEWTh-2 contienen 1% y 2% de toria, respectivamente, disperso demanera regular a lo largo de todo el electrodo.

Cuando se comparan con electrodos de tungsteno puro(EWP), los electrodos de tungsteno toriado proporcionan una ca-pacidad de transporte de corriente 20% más alta, generalmentetienen una vida más larga, y presentan mayor resistencia a la con-taminación de la soldadura. El inicio del arco es más sencillo y elarco es más estable que con electrodos de tungsteno puro o zir-coniado. Los electrodos EWTh-1 y EWTh-2 fueron diseñadospara aplicaciones de DCEN ya que mantienen una configuraciónde punta afilada durante la soldadura, la geometría deseada paraoperaciones de soldadura.

Aunque el torio es un material de bajo nivel radioactivo, si lasoldadura se va a realizar en espacios confinados por un períodode tiempo prolongado, o si se corriera el riesgo de ingerir el polvode las limaduras del electrodo, se deben tener en consideraciónprecauciones especiales de ventilación.

Clasificación de electrodos EWCe. Introducidos por primeravez al mercado norteamericano a principio de los 1980s, estoselectrodos se desarrollaron como posibles reemplazos para loselectrodos toriados ya que el cerio no es un elemento radioactivo.Los electrodos EWCe-2 contienen 2% de óxido de cerio (CeO2),al que se le da el nombre de ceria. Comparados con los de tung-steno puro, los electrodos ceriados facilitan el inicio del acto,mejoran la estabilidad del arco, y reducen la tasa de vaporizacióno consumo. Las ventajas de los electrodos ceriados mejoran enproporción al incremento en el contenido de ceria. Los electrodosEWCe-2 operan con éxito con AC o DC de cualquier polaridad.

Clasificación de electrodos EWLa. Los electrodos con agrega-dos de óxido de lantano se desarrollaron aproximadamente almismo tiempo que los electrodos ceriados y por la misma razón.El lantano no es radioactivo. Las ventajas y características de op-eración son similares a aquellas de los electrodos EWCe-2.

Están disponibles en tres tipos: EWLa-1, EWLa-1.5, y EWLa-2. Los electrodos EWLa-1 contienen 1% de óxido de lantano(La2O3) al que se le da refiere como lantana. Las ventajas y ca-racterísticas de estos electrodos son muy similares a las de loselectrodos de tungsteno ceriado, lo cual facilita el inicio y la esta-bilidad del arco, reduce la tasa de erosión de la punta, y extiendeel rango de corriente de operación. Los electrodos EWLa-2 con-tienen 2% de óxido de lantano disperso; este es el volumen másalto de óxido de cualquiera de los tipos específicos de electrodosseñalados por la AWS de un solo aditivo. El alto contenido deóxido mejora el inicio y la estabilidad del arco, reduce la tasa deerosión de la punta, y extiende el rango de corriente de operación.

Clasificación de electrodos EWZr. Los electrodos de tung-steno zirconiado (EWZr) contienen 0.25% de óxido de zirconio(ZrO2). Tienen las características de soldadura que por lo ge-neral caen entre aquellas de los electrodos de tungsteno puro y lasde los electrodos de tungsteno toriado. Con la soldadura AC,EWZr combina las características deseables de estabilidad dearco y un extremo redondeado típico del tungsteno puro, con lacapacidad de corriente y las características de inicio del tungstenotoriado. Tienen más alta resistencia a la contaminación que eltungsteno puro y son preferibles para las aplicaciones de sol-dadura de calidad radiográfica donde la contaminación del tung-steno de la soldadura se debe reducir al mínimo.

Clasificación de electrodos EWG. Esta clasificación se asignaa las aleaciones que no se cubren en las clases anteriores. Estoselectrodos contienen un agregado no especificado de un óxido noespecificado o combinación de óxidos. El propósito del agregadoes mejora la naturaleza o las características del arco, como lo de-fine el manufacturero. Muchos electrodos EWG están comercial-mente disponibles o están en desarrollo. Estos incluyen electro-dos con agregados de óxido de Itrio u óxido de magnesio. Estaclasificación incluye además a los electrodos ceriados o lantana-dos que contienen estos óxidos en cantidades distintas a aquellasenlistadas, o en combinación con otros óxidos.♦

OCTUBRE 200840

Extraído del Welding Handbook (Manual de Soldadura), Vol. 2, novena edición.

Clasificación de electrodos para GTAWTabla 1 — Codificación por color y elementos de amalgama para variasaleaciones para electrodos de tungsteno

Clasificación Color(a) Elemento Óxido % de óxidode la AWS elemento aleado amalgamante

EWP Verde — — —EWCe-2 Naranja Cerio CeO2 2EWLa-1 Negro Lantano La2O3 1EWLa-1.5 Dorado Lantano La2O3 1.5EWLa-2 Azul Lantano La2O3 2EWTh-1 Amarillo Torio ThO2 1EWTh-2 Rojo Torio ThO2 2EWZr-1 Café Zirconio ZrO2 0.25EWG Gris No especificado(b) — —

(a) El color puede estar aplicado en forma de bandas, puntos, u otros, en cualquierpunto de la superficie del electrodo.

(b) El fabricante debe identificar el tipo y el contenido nominal de la tierra rara uotros agregados de óxido.

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LIBRO DE TRABAJO#2

41WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL

Extraído del Welding Handbook (Manual de Soldadura), Vol. 3, novena edición.

Fundamentos de soldadura por fricción–agitaciónLa soldadura por fricción-agitación (Friction Stir Welding, ó

FSW, por sus siglas en inglés) es una variante de la soldadura porfricción que usa una herramienta giratoria no consumible paracrear la soldadura. La herramienta giratoria rotativa trabaja el ma-terial calentando el área adyacente a la interfaz de la soldadura paraproducir una soldadura sólida continua. Un diseño de la he-rramienta común tiene la forma de un rodillo con una área cóncava(hombro) con una punta (sonda) coaxial al eje de rotación.

Las piezas de trabajo están rígidamente aseguradas y soportadascon una placa de respaldo que sostiene la carga de la herramienta yconstriñe la deformación del material en la parte de atrás de lajunta. En la mayoría de los casos, la punta está diseñada para ser li-geramente más corta que el grosor de la junta de soldadura paraprevenir el contacto con la placa portamatriz.

Para iniciar el proceso, la herramienta giratoria se hunde en lajunta de soldadura hasta que el hombro haga contacto con las su-perficies de la de las piezas de trabajo. El movimiento de la he-

rramienta promueve el desplazamiento del material suavizado y elmetal trabajado en caliente se barre alrededor de la herramienta; lasoldadura se produce tras ella. El hombro de la herramienta pro-porciona una fuerza forjadora encima de la superficie de la sol-dadura. Cuando se ha logrado la longitud deseada, se retira la he-rramienta. El proceso originalmente se diseñó para soldar alu-minio, pero se ha probado en aleaciones de titanio y acero.

Algunas de sus ventajas incluyen la deformación mínima con lafijación adecuada, nada de vapores o salpicaduras, poca o ningunapreparación de junta, y la eliminación de discontinuidades rela-cionadas con la solidificación, tales como la porosidad y agrietamiento. Se pueden lograr altas velocidades de desplaza-miento o viaje con el proceso.

Una gran limitación de la soldadura por fricción-agitación(FSW) es que la junta no es de autosoporte y debe contenerse ade-cuadamente. Dependiendo de la aplicación, el costo delequipamiento para soportar la junta pudiera ser significativo.♦

Clave:1 = Metal Base2 = Dirección de la rotación de la herramienta3 = Herramienta de soldar4 = Fuerza axial5 = Hombro de la herramienta6 = Sonda7 = Soldadura lateral en avance8 = Hoyo de salida9 = Lado de retirada de la soldadura

10 = Cara de soldadura

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