El proceso de soldadura por arco sumergido, también llamado proceso SAW (Submerged Arc Welding), tiene como detalle más característico el empleo de un flujo continuo de material protector en polvo o granulado, llamado flux. Esta sustancia protege el arco y el baño de fusión de la atmósfera, de tal forma que ambos permanecen invisibles durante la soldadura. Parte del flux funde, y con ello protege y estabiliza el arco, genera escoria que aísla el cordón, e incluso puede contribuir a la aleación. El resto del flux, no fundido, se recoge tras el paso del arco para su reutilización. Este proceso está totalmente automatizado y permite obtener grandes rendimientos.
El electrodo de soldadura SAW es consumible, con lo que no es necesaria aportación externa de fundente. Se comercializa en forma de hilo, macizo o hueco con el flux dentro (de forma que no se requiere un conducto de aporte sino sólo uno de recogida), de alrededor de 0,5 mm de espesor.
El flux, o mejor dicho, los fluxes, son mezclas de compuestos minerales varios (SIO2, CaO, MnO, etc…) con determinadas características de escorificación, viscosidad, etc. Obviamente, cada fabricante mantiene la composición y el proceso de obtención del flux en secreto, pero, en general, se clasifican en fundidos (se obtienen por fusión de los elementos), aglomerados (se cohesionan con aglomerantes; cerámicos, silicato potásico, etc.) y mezclados mecánicamente (simples mezclas de otros fluxes). Ya que el flux puede actuar como elemento fundente, la adición en él de polvo metálico optimiza bastante el proceso, mejora la tenacidad de la unión y evita un indeseable aumento del tamaño de grano en el metal base.
Dependiendo del equipo y del diámetro del hilo de electrodo, este proceso se trabaja con intensidades de hasta 1600 amperios, con corrientes continuas (electrodo positivo y base negativa) o alternas.
Este proceso es bastante versátil; se usa en general para unir metales férreos y aleaciones, y para recubrir materiales contra la corrosión (overlay). Además, permite la soldadura de piezas con poca separación entre ellas. El arco actúa bajo el flux, evitando salpicaduras y contaminación del cordón, y alimentándose, si es necesario, del propio flux, que además evita que el arco se desestabilice por corrientes de aire. La soldadura SAW puede aplicarse a gran velocidad en posiciones de sobremesa, para casi cualquier tipo de material y es altamente automatizable. El cordón obtenido en estos soldeos es sano y de buen aspecto visual. Una característica mejora del proceso SAW es la soldadura en tándem, mediante la cual se aplican dos electrodos a un mismo baño. Así se aumenta la calidad de la soldadura, ya que uno de los electrodos se encarga de la penetración y el volumen del cordón, mientras que el segundo maneja lo parámetros de geometría y tamaño.
En cambio, la mayor limitación de este proceso es que solo puede aplicarse en posiciones de sobremesa y cornisa, ya que de otra manera el flux se derramaría. Flux que ha de ser continuamente aportado, lo cual encarece el procedimiento y aumenta sus probabilidades de fallo (hay que alimentar tanto el rollo de electrodo como el flux); además, si se contamina por agentes externos, la calidad del cordón disminuye bastante. A pesar de que puede unir materiales poco separados, no es recomendable para unir espesores menores de 5mm.
Este proceso tiene su mayor campo de aplicación en la fabricación de tuberías de acero en espiral y, en general, en la soldadura de casi cualquier tipo de aceros (especialmente los inoxidables).VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDOVENTAJAS DE LA SOLDADURA SAWA.
VENTAJAS.
Altas tasas de deposiciónAlta penetraciónAlto Factor de OperaciónSoldaduras de bajo contenido de hidrógenoAltas velocidades de soldaduraBuena apariencia del cordónExcelente calidad de soldadura.
DESVENTAJAS DE LA SOLDADURA SAW.
Portabilidad (requiere de un fundente externo)Soldadura plana u horizontal, solamente (debido a que el fundente trabaja por gravedad)Es necesario un adiestramiento en el procesoSe requieren uniones cerradasEl fundente es abrasivo y desgastará partes de equipos automáticosEl fundente necesita de un buen almacenamiento y protecciónCrea escoria.
MÉTODOS GENERALES.
La soldadura por arco sumergido se puede aplicar en tres modos distintos automático, semiautomático y mecanizado.
SOLDADURA SEMIAUTOMATICA.
Se realiza con una pistola soldadora de mano que suministra tanto el fundente como el electrodo. El electrodo es impulsado por un alimentador de alambre y el fundente por medio de una tolva.
SOLDADURA AUTOMATICA.
Se efectúa con equipo que realiza la operación de soldadura sin que un operador tenga que vigilar y ajustar continuamente los controles.
SOLDADURA MECANIZADA.
Se emplea equipo que realiza toda la operación de soldadura bajo la vigilancia de un operador que coloca el trabajo en su posición inicial.
FUNDENTES PARA ARCO SUMERGIDO (SAW)
Los fundentes protegen el charco de soldadura de la atmósfera al cubrir el metal con escoria fundida (fundente fusionado) los fundentes limpian el charco de soldadura.En el mercado se encuentran 3 tipos de fundentes son.FUNDENTES FUSIONADOS.FUNDENTES AGLOMERADOS.FUNDENTES MEZCLADOS MECANICAMENTE.
VENTAJAS DEL PROCESO SAW.
Altas tasas de deposiciónAlta penetraciónAlto Factor de OperaciónSoldaduras de bajo contenido de hidrógenoAltas velocidades de soldaduraBuena apariencia del cordónExcelente calidad de soldadura.
DESVENTAJAS DEL PROCESO SAW
Portabilidad (requiere de un fundente externo)Soldadura plana u horizontal, solamente (debido a que el fundente trabaja por gravedad)Es necesario un adiestramiento en el procesoSe requieren uniones cerradasEl fundente es abrasivo y desgastará partes de equipos automáticosEl fundente necesita de un buen almacenamiento y protecciónCrea escoria.
EQUIPOS PARA SOLDAR SAW
Para el proceso semiautomático se requiere:Fuente de poder de voltaje constante (CV)Alimentador de alambrePistola semiautomática y juegos de cablesTolva Para fundente de protecciónAlambre consumible y fundenteProceso automático:Fuente de poder de voltaje constante (CV)Alimentador de alambre de velocidad constante y caja de controlCarro de transporte, tractor o manipuladorCabezal de contactoAlambre consumible y fundentes.
FUENTES DE PODER DE CV PARA SAW.
DC 1000
EQUIPOS ALIMENTADORES DE ALAMBRE SEMIAUTOMATICO
L – 9
EQUIPOS ALIMENTADORES DE ALAMBRE Y CAJAS DE CONTROL AUTOMATICAS.
NA – 3
NA -3 CONTROL
VARIANTES DEL PROCESO DE SAWARCO SIMPLE
El más sencilloPuede ser Automático o SemiautomáticoSe usa con Carro Transportador, Manipulador, Tractor o ManualDC +, DC - o ACSe usan alambres hasta de 7/32” de diámetro
DOBLE ALAMBRE FINO O TINY TWIN ARC.
Dos alambres, una fuente de poder, un alimentador y una caja de controlDC + or DC -Se usa para láminas finas o gruesasDiámetros de alambre: 1/16”, 5/64” y 3/32”Se obtiene hasta 40% más deposición que con un arco simpleSe alcanzan velocidades de 50% más rápidas de soldadura que con un alambre.
PROCESO TIPO TANDEN
Dos alambres o más, un equipo por cada alambreEl alambre guía es DC o ACLos alambres que siguen al guía es ACLa deposición y velocidad de soldadura aumentan en 25 a 100% respecto al alambre simpleSe debe usar en láminas de más de ¼”de espesorSe usa con Carro Transportador, Manipulador o Tractor.
POSICIONES PARA SOLDADURA SAW.
Con el proceso arco sumergido (saw) tiene muchas limitantes en posiciones de soldadura por lo tanto solo se puede trabajar las posiciones 1G, 1F, 2F Y 5G.
