Soldadura por Arco Sumergido (SAW): Visión General Completa y Funcionamiento

¿Qué es la Soldadura por Arco Sumergido (SAW)?

La soldadura por arco sumergido (SAW) es un proceso de unión que implica la formación de un arco eléctrico entre un electrodo alimentado continuamente y la pieza de trabajo a soldar. Una manta de fundente en polvo rodea y cubre el arco y, cuando se funde, proporciona conducción eléctrica entre el metal a unir y el electrodo.

La primera patente SAW se obtuvo en 1935. El proceso requiere un electrodo consumible sólido o tubular (con núcleo metálico) alimentado continuamente. La soldadura fundida y la zona del arco están protegidas de la contaminación atmosférica al estar "sumergidas" bajo una manta de fundente granular fusible que consiste en cal, sílice, óxido de manganeso, fluoruro de calcio y otros compuestos.

Cuando se funde, el fundente se vuelve conductor y proporciona un camino de corriente entre el electrodo y la pieza de trabajo. Esta capa gruesa de fundente cubre completamente el metal fundido, evitando así salpicaduras y chispas, así como suprimiendo la intensa radiación ultravioleta y humos que son parte del proceso de soldadura por arco con electrodo revestido (SMAW).

¿Cómo Funciona la Soldadura por Arco Sumergido?

La soldadura por arco sumergido (SAW) es un proceso común de soldadura por arco que implica la formación de un arco entre un electrodo alimentado continuamente y la pieza de trabajo. Una manta de fundente en polvo genera un escudo de gas protector y una escoria (y también puede usarse para agregar elementos de aleación al charco de soldadura) que protege la zona de soldadura.

No se requiere gas de apantallamiento. El arco está sumergido debajo de la manta de fundente y normalmente no es visible durante la soldadura. Este es un método de soldadura bien establecido y extremadamente versátil.

El electrodo puede ser un alambre sólido o con núcleo o una tira hecha de una lámina de material sinterizado. El fundente puede hacerse fundiendo los componentes para formar una escoria vítrea (que luego se tritura para formar polvo) o aglomerando los componentes usando un aglutinante y un proceso de granulación. La naturaleza química y distribución de tamaño del fundente ayudan a la estabilidad del arco y determinan las propiedades mecánicas del metal de soldadura y la forma del cordón.

SAW generalmente se opera como un proceso mecanizado. La corriente de soldadura (típicamente entre 300 y 1000 amperios), voltaje de arco y velocidad de avance afectan la forma del cordón, profundidad de penetración y composición química del metal de soldadura depositado. Dado que el operador no puede observar el charco de soldadura, se debe confiar enormemente en el ajuste de parámetros y posicionamiento del alambre de aporte.

Aunque SAW normalmente se opera con un solo alambre usando corriente AC o DC, hay varias variantes incluyendo el uso de dos o más alambres, agregar alambre picado a la unión antes de soldar, y el uso de adiciones de polvo metálico.

Productividad adicional puede ganarse alimentando un alambre de pequeño diámetro no conductor en el borde delantero del charco de soldadura. Esto puede aumentar las tasas de deposición hasta en un 20%. Estas variantes se usan en situaciones específicas para mejorar la productividad aumentando las tasas de deposición y/o velocidad de avance. Reemplazar el alambre con una tira de 0.5 mm de espesor, típicamente 60 mm de ancho, permite que el proceso se use para revestimiento de componentes.

Aplicaciones de la Soldadura por Arco Sumergido

Las aplicaciones de la soldadura por arco sumergido incluyen las siguientes:

• La soldadura por arco sumergido puede usarse para soldar vasos a presión como calderas.
• Muchos perfiles estructurales, tuberías, herramientas de movimiento de tierra, construcción naval, construcción ferroviaria y locomotoras.
• Este tipo de soldadura puede usarse para reparar piezas de máquinas.

Ventajas de la Soldadura por Arco Sumergido

Algunas de las ventajas de la soldadura por arco sumergido incluyen:

• Soldaduras fuertes y sanas se realizan fácilmente.
• Emisión mínima de humos de soldadura.
• Emisión mínima de luz de arco.
• SAW es adecuado tanto para trabajos en interior como exterior.
• Menos distorsión.
• Penetración profunda de soldadura.
• Preparación mínima de bordes.
• Altas tasas de deposición son posibles.
• Materiales gruesos pueden ser soldados.
• Al menos la mitad o más del fundente es recuperable.

Desventajas de la Soldadura por Arco Sumergido

A pesar de los buenos beneficios que ofrece la soldadura por arco sumergido, también ocurren algunas limitaciones. Las siguientes son las desventajas de la soldadura por arco sumergido.

• Está limitada a algunos metales ferrosos como acero y acero inoxidable.
• También está limitada a costuras rectas largas o tubos y vasos rotados.
• Se requieren tiras de respaldo para penetración adecuada.
• Está limitada a materiales de alto espesor.