¿Qué es la soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW)? – Una guía completa

¿Qué es la soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW o FCA)?

La soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW o FCA) es un proceso de soldadura por arco semiautomático o automático. FCAW requiere un electrodo tubular consumible de alimentación continua que contenga un fundente y una fuente de alimentación de soldadura de voltaje constante o, menos comúnmente, de corriente constante.

A veces se usa un gas de protección suministrado externamente, pero a menudo se confía en el fundente mismo para generar la protección necesaria de la atmósfera, produciendo tanto protección gaseosa como escoria líquida que protege la soldadura. El proceso se usa ampliamente en la construcción debido a su alta velocidad de soldadura y portabilidad.

La soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW), también conocida como soldadura de doble escudo, es un proceso de soldadura por arco semiautomático que es similar a la soldadura de metal con gas activo (MAG). FCAW utiliza un electrodo alimentado por alambre continuo, una fuente de alimentación de soldadura de voltaje constante y equipos similares a la soldadura MAG.

El proceso se desarrolló por primera vez en la década de 1950 como una alternativa a la soldadura manual por arco metálico (MMA), que también se denomina soldadura con varilla. FCAW supera muchas de las restricciones asociadas con MMA ya que utiliza un electrodo de alambre de alimentación continua.

La soldadura por arco con núcleo fundente generalmente usa un gas de protección similar al que se usa en la soldadura MAG, pero también se puede realizar sin gas de protección. Es más productiva que la soldadura MAG.

¿Cómo funciona la soldadura por arco con núcleo fundente?

La soldadura por arco con núcleo fundente utiliza el calor generado por un arco eléctrico para fusionar el metal base en el área de la junta de soldadura. Este arco se genera entre la pieza de trabajo metálica y el alambre de relleno consumible de núcleo tubular de alimentación continua, y tanto el alambre como la pieza de trabajo metálica se funden para formar una unión soldada.

Esto es similar a la soldadura MAG, excepto que la soldadura FCAW utiliza un electrodo tubular hueco lleno de fundente en lugar de un electrodo de metal sólido. El proceso FCAW se puede dividir en dos tipos según el método de blindaje; uno que utiliza un gas de protección externo y otro que depende únicamente del núcleo de fundente para proteger el área de soldadura.

El gas protector, cuando se usa, protege el baño de soldadura de la oxidación y generalmente se proporciona externamente desde un cilindro de gas a alta presión. El metal de soldadura también está protegido por la formación de escoria de la fusión del fundente. Por lo tanto, el proceso se conoce informalmente como soldadura de "doble escudo" y se desarrolló principalmente para la soldadura de aceros estructurales.

Los gases de protección más utilizados son el dióxido de carbono o mezclas de argón y dióxido de carbono. La mezcla más utilizada es 75% de argón y 25% de dióxido de carbono. Este método de doble escudo se prefiere para soldar materiales más gruesos o para soldar fuera de posición.

Este proceso, cuando se usa en configuraciones idénticas, produce soldaduras con propiedades mecánicas más consistentes y con menos defectos que con los procesos MMA o MAG. El electrodo tubular de alimentación continua también permite tasas de producción más altas que los electrodos de varilla o alambre sólido.

Sin embargo, es posible que el método de protección con gas no sea adecuado para su uso en condiciones de mucho viento, ya que la alteración de la protección con gas podría reducir las propiedades del metal de soldadura.

La segunda versión de este proceso no utiliza un gas de protección externo, sino que se basa en la protección que ofrece el propio electrodo con núcleo de fundente. Este electrodo brinda protección gaseosa y también forma una escoria que cubre y protege el metal fundido en la soldadura.

El núcleo del alambre de relleno contiene agentes fundentes que forman escoria y materiales que producen gases de protección cuando se queman con el calor del arco de soldadura. El fundente de protección significa que este proceso se puede usar fácilmente al aire libre, incluso en condiciones de viento, sin necesidad de gas de protección externo. Esto hace que el proceso sea extremadamente portátil y, por lo tanto, adecuado para aplicaciones de soldadura al aire libre.

Aplicaciones

Las siguientes son las aplicaciones de FCAW:

• Este proceso de soldadura por arco está resultando importante en la industria de la construcción naval, ya que ahorra un gran costo de mano de obra.
• También se utiliza en muchas industrias de la construcción en el aspecto de soldadura.
• Es ampliamente aplicable en industrias mecánicas.
• FCAW se puede utilizar en aceros al carbono, aleados, inoxidables y dúplex.
• Se utiliza para superficies y revestimientos duros.

Ventajas y desventajas de la soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW)

Ventajas

A continuación se presentan las ventajas de FCAW:

• Tiene diferentes formas de suministrar gas de protección
• Se puede aplicar a todas las posiciones de soldadura
• No se necesita gas de protección porque algunos de sus cables son adecuados en condiciones de viento
• Tiene una alta tasa de deposición
• Las posibilidades de porosidad son muy bajas
• Menos limpieza del metal base

Desventajas

A pesar de los grandes beneficios de FCAW, todavía ocurren algunas desventajas. A continuación se presentan las limitaciones de la soldadura por arco con núcleo fundente en sus diversas aplicaciones.

• Produce escoria, que debe eliminarse después de la soldadura
• Produce más humo que es peligroso para el soldador
• Coste del cable aplicado
• Es complejo y más caro
• Produce más salpicaduras

Vídeo de soldadura por arco con núcleo fundente