Soldadura por Arco: Tipos, Técnicas y Funcionamiento

¿Qué es la Soldadura por Arco?

La soldadura por arco es un proceso de soldadura usado para unir metal a metal usando electricidad para generar suficiente calor para fundir el metal y los metales fundidos, al enfriarse, resultan en una unión de los metales. Es un tipo de soldadura que usa una fuente de alimentación de soldadura para crear un arco entre una varilla metálica ("electrodo") y el material base para fundir los metales en el punto de contacto. Las soldadoras por arco pueden usar corriente continua (DC) o alterna (AC) y electrodos consumibles o no consumibles.

El área de soldadura usualmente se protege con algún tipo de gas de protección, vapor, o escoria. Los procesos de soldadura por arco pueden ser manuales, semi-automáticos, o totalmente automáticos. La soldadura por arco se desarrolló a finales del siglo XIX y ganó importancia comercial en la construcción naval durante la Segunda Guerra Mundial. Hoy sigue siendo un proceso importante para la manufactura de estructuras de acero y vehículos.

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¿Cómo Funciona la Soldadura por Arco?

La soldadura por arco usa un arco eléctrico para fundir el material de trabajo. Primero, un cable de tierra se conecta al material. Luego, el soldador coloca un electrodo contra el material de trabajo.

Cuando el soldador aleja el electrodo del material, crea un arco, también conocido como descarga de plasma continua, debido a la ruptura eléctrica del gas. Las soldadoras por arco usan corriente alterna o continua y se usan para crear una soldadura por puntos muy concentrada y estrecha.

La soldadura por arco es un proceso de soldadura por fusión usado para unir metales. Un arco eléctrico de una fuente de alimentación AC o DC crea calor intenso de unos 6500°F (3600°C), que funde el metal en la unión entre dos piezas de trabajo.

El arco puede guiarse manualmente o por máquina a lo largo de la línea de unión, mientras el electrodo solo conduce la corriente o conduce la corriente y al mismo tiempo se funde en el charco de soldadura para alimentar material de aporte a la unión.

Como los metales reaccionan químicamente con oxígeno y nitrógeno en el aire cuando son calentados por el arco a temperaturas demasiado altas, se usa un gas de protección o escoria para minimizar el contacto del metal fundido con el aire. Tras enfriarse, los metales fundidos se solidifican para formar un enlace metalúrgico.

Corriente DC vs. AC

La fuente de alimentación eléctrica para soldadura por arco puede venir de corriente continua (DC) o alterna (AC).

La soldadura por arco de corriente continua (DC) se usa a menudo en soldadura con electrodo revestido y casos de voltaje bajo y generalmente se prefiere sobre AC. Esto es porque la corriente DC usa electrones que fluyen constantemente en una dirección, creando un arco más suave y estable.

La soldadura por arco de corriente alterna (AC) tiene mayor volatilidad en los electrones, ya que cambian de dirección constantemente.

La corriente AC usualmente es una opción secundaria en soldadura pero puede ser útil en algunos casos, como cuando se necesita una corriente más fuerte para prevenir que el arco se apague o para transmitir electricidad a grandes distancias.

Tipos de Soldadura por Arco

Los diferentes tipos de soldadura por arco se dividen aproximadamente en electrodo no consumible y consumible, así como principios de generación de arco y soldadura.

Soldadura por Arco con Electrodo Consumible vs. No Consumible

Los electrodos (o "varillas" o "barras") usados en soldadura por arco pueden ser consumibles o no consumibles.

Un electrodo consumible no solo conduce la corriente sino que también suministra metal de aporte a la unión. Esto significa que el electrodo está hecho de un tipo de metal que se funde junto con los metales que se sueldan. Este tipo de soldadura se usa a menudo en la manufactura de productos de acero.

Un electrodo no consumible, por otro lado, está hecho de material que no se funde durante la soldadura, como tungsteno, que tiene un punto de fusión extremadamente alto.

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La Soldadura por Arco puede categorizarse en dos tipos diferentes:

Consumo de electrodo	Método de soldadura
Tipo electrodo no consumible (no fusible)	1. Soldadura TIG 2. Soldadura por plasma
Tipo electrodo consumible (fusible)	1. Soldadura por arco metálico protegido 2. Soldadura MAG 3. Soldadura MIG 4. Soldadura por arco electrogás (EGW)

Diferentes Tipos de Proceso de Soldadura por Arco

Hay diferentes tipos de soldadura por arco. El método de soldadura por arco que uses depende mayormente del metal. A continuación, una visión general de varios tipos de técnicas de soldadura por arco:

1. Soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW)

Este tipo de soldadura por arco usa electrodos tubulares rellenos de fundente. Mientras el fundente emisivo protege el arco del aire, los fundentes no emisivos pueden necesitar gases de protección.

Es ideal para soldar secciones densas de una pulgada o más gruesas porque FCAW tiene una tasa de deposición de metal de soldadura más alta.

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2. Soldadura por arco metálico con gas (GMAW)

GMAW o soldadura MIG protege el arco con un gas como argón o helio o una mezcla de gases. Los electrodos tienen desoxidantes que previenen la oxidación, así puedes soldar múltiples capas.

Este método tiene varios beneficios: simple, versátil, económico, bajas temperaturas, y fácilmente automatizable. Es una técnica de soldadura popular para chapas y secciones delgadas.

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3. Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW)

GTAW o soldadura TIG a menudo se considera la más difícil. Electrodos de tungsteno crean el arco. Gases inertes como argón o helio o una mezcla de ambos se usan para proteger el escudo.

Alambres de aporte añaden material fundido si se necesita. Este método es mucho "más limpio" ya que no produce escoria, haciéndolo ideal para trabajos de soldadura donde la apariencia importa así como para materiales delgados.

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4. Soldadura por arco de plasma (PAW)

Esta técnica de soldadura por arco usa gases ionizados y electrodos que crean chorros de plasma caliente dirigidos al área de soldadura.

Como los chorros son extremadamente calientes, este método es para soldaduras estrechas y profundas. La soldadura por arco de plasma (PAW) también es buena para aumentar velocidades de soldadura.

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5. Soldadura por arco metálico protegido (SMAW)

SMAW es uno de los métodos de soldadura por arco más simples, antiguos, y adaptables, haciéndolo muy popular. El arco se genera cuando la punta del electrodo recubierto toca el área de soldadura y luego se retira para mantener el arco.

El calor funde la punta, el recubrimiento, y el metal para que la soldadura se forme una vez que esa aleación se solidifica. Esta técnica se usa típicamente en trabajo de tuberías, construcción naval, y construcción.

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6. Soldadura por arco sumergido (SAW)

SAW funciona con un fundente granular que crea una capa gruesa durante la soldadura, que cubre completamente el metal fundido y previene chispas y salpicaduras.

Este método permite mayor penetración de calor porque actúa como aislante térmico. SAW se usa para soldadura de alta velocidad de chapa o placa de acero. Puede ser semiautomático o automático. Sin embargo, se limita a soldaduras horizontales.

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7. Soldadura Electro-Escoria (ESW)

Se usa un proceso vertical para soldar placas gruesas (arriba de 25mm) en una sola pasada. ESW depende de un arco eléctrico para iniciar antes de que una adición de fundente extinga el arco. El fundente se funde a medida que el alambre consumible se alimenta al charco fundido, creando una escoria fundida encima del charco.

El calor para fundir el alambre y bordes de placa se genera a través de la resistencia de la escoria fundida al paso de la corriente eléctrica. Dos zapatas de cobre refrigeradas por agua siguen la progresión del proceso y previenen que la escoria fundida se escape.

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¿Dónde se Usa la Soldadura por Arco?

La soldadura por arco se usa comúnmente para unir materiales y se usa en muchas industrias diferentes.

La industria aeroespacial usa soldadura por arco para manufacturar y reparar aeronaves, unir chapas, y para trabajo de precisión. La industria automotriz usa soldadura por arco para unir sistemas de escape e hidráulicos. La soldadura por arco puede entregar uniones extremadamente fuertes incluso entre metales delgados.

La industria de construcción usa soldadura por arco para garantizar conexiones fuertes y sostenibles dentro de edificios, puentes, y otras infraestructuras. Otras industrias que usan soldadura por arco son la industria de petróleo y gas y la industria energética.

Tipos de Varillas (Electrodos)

El proceso de arco usa una variedad de varillas que tienen diferentes fortalezas, debilidades, y usos que pueden impactar la calidad de la soldadura. La varilla se conecta a la máquina de soldar y se pasa corriente a través para unir piezas de trabajo.

En algunos casos, como con SMAW, las varillas se funden para convertirse en parte de la soldadura – estos son electrodos consumibles. En otras instancias, como con TIG, las varillas no se funden – estos son electrodos no consumibles.

Las varillas generalmente están recubiertas, aunque el tipo exacto de recubrimiento varía. Aunque hay varillas sin recubrimiento disponibles, estas son mucho menos comunes, crean más salpicaduras, y pueden dificultar el control del arco.

Las varillas recubiertas son mejores para reducir o eliminar óxidos contaminantes o azufre. Los tres tipos de recubrimiento incluyen celulosa, minerales, o una combinación de ambos.

Ya sea recubiertas o no, la varilla correcta necesita seleccionarse para crear soldaduras limpias, fuertes con la calidad de cordón adecuada.

Aplicación de la Soldadura por Arco

Las aplicaciones de la Soldadura por Arco incluyen las siguientes.

• Usada en soldadura de chapas metálicas
• Para soldar metales delgados, ferrosos y no ferrosos
• Usada para diseñar recipientes a presión y vasijas de presión
• Desarrollo de tuberías en industrias
• Usada en dominios de automotriz y mobiliario doméstico
• Industrias de construcción naval
• Usada en manufactura de aeronaves y aeroespacial, restauración de carrocerías, ferrocarriles.
• Industrias como construcción, automotriz, mecánica, etc.
• Soldadura por Arco de Tungsteno con Gas se usa en industrias aeroespaciales para conectar muchas áreas como chapas metálicas.
• Estas soldaduras se usan para reparar matrices, herramientas, y mayormente en metales hechos con magnesio y aluminio.
• La mayoría de industrias de fabricación usan GTAW para soldar piezas de trabajo delgadas, particularmente metales no ferrosos.
• Las soldaduras GTAW se usan donde se requiere extrema resistencia a corrosión y agrietamiento durante largo período.
• Se usa en manufactura de vehículos espaciales.
• Usada para soldar piezas de diámetro pequeño, tuberías de pared delgada, haciéndola aplicable en industrias de bicicletas.

Ventajas de la Soldadura por Arco

Hay una serie de ventajas al usar soldadura por arco comparada con muchos otros formatos:

• Es adecuada para soldaduras de alta velocidad.
• Es un aparato de soldadura simple.
• Puede trabajar en AC o DC.
• Temperaturas superiores.
• Menos humo o chispas involucradas.
• Portabilidad como resultado del equipo simple.
• Es un proceso de soldadura rápido comparado con otros,
• Ofrece uniones fuertes.
• Produce muy poca distorsión.
• Alta resistencia a la corrosión.
• Tiene la capacidad de soldar en metal poroso y sucio.
• El equipo es económico.
• Su operación puede realizarse durante viento o lluvia.
• Su fuente de alimentación puede usarse donde hay electricidad y la alternativa puede usarse si no hay electricidad pero generadores.
• Se logra soldadura suave.
• Tiene buena resistencia al impacto.
• Los cordones de soldadura por arco pueden usarse para crear diseños en metales finos.
• Puede realizarse en cualquier atmósfera.

Desventajas de la Soldadura por Arco

Hay algunas razones por las que algunas personas buscan otras opciones más allá de la soldadura por arco para ciertos tipos de proyectos. Estos inconvenientes pueden incluir:

• Requiere soldadores calificados.
• No puede usarse para metales reactivos como Al o Ti.
• No adecuada para soldar metales delgados.
• No todo metal delgado puede soldarse con soldadura por arco.
• Operador bien entrenado y habilidoso es necesario para la tarea.
• Aumento de costos del proyecto ya que el desperdicio es inevitable durante el proceso.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es la soldadura por arco?

La soldadura por arco es un proceso de soldadura usado para unir metal a metal usando electricidad para generar suficiente calor para fundir el metal y los metales fundidos, al enfriarse, resultando en una unión de los metales. Es un tipo de soldadura que usa una fuente de alimentación de soldadura para crear un arco entre una varilla metálica ("electrodo") y el material base para fundir los metales en el punto de contacto. Las soldadoras por arco pueden usar corriente continua (DC) o alterna (AC) y electrodos consumibles o no consumibles.

¿Cómo funciona la soldadura por arco?

La soldadura por arco usa un arco eléctrico para fundir material de trabajo. Luego, el soldador coloca un electrodo contra el material de trabajo. Al alejar el electrodo del material, crea un arco eléctrico, también conocido como descarga de plasma continua por la ruptura eléctrica del gas.

¿Cuáles son los diferentes tipos de soldadura por arco?

Diferentes Tipos de Soldadura por Arco:

• Soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW)
• Soldadura por arco metálico con gas (GMAW)
• Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW)
• Soldadura por arco de plasma (PAW)
• Soldadura por arco metálico protegido (SMAW)
• Soldadura por arco sumergido (SAW)
• Soldadura por arco electrogás (EGW)

¿Cuál es la aplicación de la soldadura por arco?

Las aplicaciones de la Soldadura por Arco incluyen las siguientes:

• Usada en la soldadura de chapas metálicas.
• Para soldar metales delgados, ferrosos y no ferrosos.
• Usada para diseñar recipientes a presión y vasijas de presión.
• El desarrollo de tuberías en industrias.
• Usada en los dominios de automotriz y mobiliario doméstico.
• Industrias de construcción naval.

¿Cuáles son las ventajas de la soldadura por arco?

Las ventajas de la soldadura por arco incluyen las siguientes:

• Alta Velocidad de Soldadura.
• Produce Muy Poca Distorsión.
• Menos Humo o Chispas Involucradas.
• Se Logra Soldadura Suave.
• Puede Realizarse en Cualquier Atmósfera.
• Costo Económico.
• Buena Resistencia al Impacto.
• Mayor Resistencia a la Corrosión.

¿Cuáles son los 4 tipos de soldadura por arco?

Hay cuatro tipos principales de soldadura. MIG – Soldadura por Arco Metálico con Gas (GMAW), TIG – Soldadura por Arco de Tungsteno con Gas (GTAW), Electrodo Revestido – Soldadura por Arco Metálico Protegido (SMAW), y Núcleo de Fundente – Soldadura por Arco con Núcleo de Fundente (FCAW). Profundizamos en cada tipo de soldadura aquí.

¿Qué se entiende por soldadura por arco?

La soldadura por arco es un tipo de proceso de soldadura usando un arco eléctrico para crear calor para fundir y unir metales. Una fuente de alimentación crea un arco eléctrico entre un electrodo consumible o no consumible y el material base usando corriente continua (DC) o alterna (AC).

¿Para qué es mejor la soldadura por arco?

La soldadura por arco se usa mejor en metales pesados de tamaño 4mm en adelante y se usa en reparación de equipo pesado, erección de acero, y soldadura de tuberías así como en la industria de manufactura y construcción.

¿Es la soldadura por arco más fuerte que MIG?

Algunos argumentan que la soldadura con electrodo revestido es más fuerte que la soldadura MIG ya que ofrece mejor penetración para materiales más gruesos. Sin embargo, la soldadura MIG puede proporcionar buenas soldaduras a pesar de no ser tan efectiva en metales gruesos, y es mejor para unir metales delgados con buen acabado y menor riesgo de quemado.

¿Cuál soldadura es la más fuerte?

La soldadura TIG produce soldaduras más limpias y precisas que la soldadura MIG u otros métodos de soldadura por arco, haciéndola la más fuerte. Dicho esto, diferentes trabajos de soldadura pueden requerir diferentes métodos, aunque TIG es generalmente más fuerte y de mayor calidad, deberías usar MIG u otro método si el trabajo lo requiere.

¿Es la soldadura por arco lo mismo que MIG?

MIG (también llamada Soldadura por Arco Metálico con Gas, o GMAW) y electrodo revestido (Soldadura por Arco Metálico Protegido, o SMAW) son dos de los procesos de soldadura por arco más comúnmente usados, junto con TIG. Y aunque comparten algunas similitudes, uno puede producir resultados mucho mejores que el otro para ciertas aplicaciones.

¿Es la soldadura por arco fácil?

El arco, creado por una corriente eléctrica entre el metal base y el alambre, funde el alambre y lo une con la base, produciendo una soldadura de alta resistencia con gran apariencia y poca necesidad de limpieza. La soldadura MIG es un proceso fácil de aprender y puede usarse en metales delgados o gruesos.

¿Es la soldadura por arco lo mismo que soldadura con electrodo revestido?

La soldadura por arco también se conoce como soldadura por arco metálico protegido (SMAW), soldadura por arco metálico manual (MMAW), o soldadura con electrodo revestido. Tungsteno gas inerte (TIG) también se refiere como soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW).

¿Cuál es la soldadura más fácil de aprender?

Las soldadoras MIG están entre los mejores tipos para principiantes, ya que están diseñadas con un electrodo de alambre de soldadura en un carrete que se alimenta a una velocidad pre-seleccionada a través de una pistola de soldar. Como proceso semi-automático o automático, la soldadura por arco metálico con gas (GMAW o MIG), es la más fácil de aprender.

¿Es la soldadura por arco fuerte?

Un arco se genera con la ayuda de la corriente eléctrica que fluye entre el metal base y el alambre. La corriente altamente cargada funde el alambre y la base del metal, formando una unión entre ellos. La soldadura creada con esta tecnología es bastante resistente y tiene muy poca necesidad de limpieza.

¿Qué metal no se puede soldar?

Algunos ejemplos de combinaciones de materiales que no pueden soldarse por fusión exitosamente son aluminio y acero (carbono o acero inoxidable), aluminio y cobre, y titanio y acero. Nada puede hacerse para alterar sus propiedades metalúrgicas. Esas hojas cambian tu proceso.

¿Cuáles son las desventajas de la soldadura por arco?

Desventajas:

• Menor eficiencia – más desperdicio se produce generalmente durante la soldadura por arco que muchos otros tipos, lo que puede aumentar costos de proyecto en algunos casos.
• Alto nivel de habilidad – los operadores de proyectos de soldadura por arco necesitan un alto nivel de habilidad y entrenamiento, y no todos los profesionales tienen esto.

¿Cuántos tipos de arco hay?

La soldadura por arco, incluyendo soldadura por arco protegida por gas, se divide ampliamente en dos tipos: electrodo consumible (fusible) y electrodo no consumible (no fusible) dependiendo de si la varilla/alambre de soldadura se funde en el proceso o no. Las clasificaciones anteriores son solo un ejemplo.

¿Por qué mi soldadora por arco se pega constantemente?

Una varilla de soldadura con electrodo revestido se pega porque el calor del arco no es lo suficientemente alto para prevenir la fusión entre la varilla fundida y el charco. Tener ajustes de amperaje bajos o una longitud de arco demasiado corta son las razones principales.

¿Cuál es la diferencia entre soldadura por arco AC y DC?

Comparada con soldadura AC, DC tiende a tener una salida de soldadura más suave, menos salpicaduras, y un arco más estable. También penetra más en el metal de soldadura, lo que ofrece una unión más fuerte que la soldadura AC en la mayoría de casos. Desafortunadamente, la soldadura DC no es genial para soldar aluminio porque no puede producir el calor adecuado.