Soldadura Stick (SMAW): Equipo, Técnicas y Guía Paso a Paso para Principiantes

La soldadura stick se realiza iniciando un arco eléctrico entre un electrodo metálico y la pieza. Una corriente eléctrica pasa a través del electrodo y lo funde en la pieza formando un baño de soldadura. El electrodo está cubierto por una capa de fundente que se funde y protege el baño de contaminación atmosférica.

El fundente forma una capa de escoria sobre el cordón de soldadura que necesitará ser descascada y cepillada una vez completada la soldadura. Es un procedimiento simple popular entre soldadores al aire libre por no verse afectado por el viento — a diferencia de MIG y TIG que usan cilindros de gas.

¿Qué es la Soldadura Stick (SMAW)?

La soldadura por arco metálico protegido (SMAW), también conocida como soldadura manual por arco metálico (MMA o MMAW), soldadura por arco con fundente, o informalmente como soldadura stick, es un proceso manual de soldadura por arco que usa un electrodo consumible recubierto con fundente para depositar la soldadura.

Una corriente eléctrica, ya sea alterna o continua de una fuente de alimentación de soldadura, forma un arco eléctrico entre el electrodo y los metales a unir. La pieza y el electrodo se funden formando un baño de metal fundido (baño de soldadura) que se enfría formando una unión.

A medida que se deposita la soldadura, el recubrimiento de fundente del electrodo se desintegra, emitiendo vapores que sirven como gas de protección y proporcionando capa de escoria, ambos protegen el área de soldadura de contaminación atmosférica.

Por la versatilidad del proceso y simplicidad de su equipo y operación, la soldadura por arco metálico protegido es uno de los primeros y más populares procesos de soldadura del mundo.

Domina otros procesos en la industria de mantenimiento y reparación, y aunque la soldadura por arco con electrodo tubular crece en popularidad, SMAW sigue usándose extensivamente en construcción de estructuras de acero pesado y fabricación industrial. El proceso se usa principalmente para soldar hierro y aceros (incluyendo acero inoxidable) pero aluminio, níquel y aleaciones de cobre también pueden soldarse con este método.

¿Qué Necesitas para Empezar a Soldar?

1. Equipo de Seguridad

Al soldar, la consideración más importante es siempre tu seguridad. Debes leer y seguir toda la información de seguridad e instrucciones del manual de cualquier equipo que uses en soldadura stick.

Necesitarás protección corporal contra calor, rayos ultravioleta y chispas producidas por el arco. Ropa de manga larga ignífuga protegerá tu cuerpo, y gafas de seguridad y casco de soldar protegerán tu cabeza y ojos.

La soldadura solo debe realizarse con ventilación adecuada por los humos emitidos. Si estás fuera con brisa estarás bien, pero en interiores necesitas ventilación. La extracción es la mejor forma de remover humos del área.

2. Soldadora Stick

No podrás hacer soldadura stick sin soldadora stick. Puedes usar una soldadora multipropósito que te permita más de un tipo de soldadura (MIG, TIG y Stick), o una soldadora solo stick, que es más barata.

Hay muchas soldadoras en el mercado. Consulta nuestra guía completa para elegir soldadora stick para más ayuda.

3. Pinza de Tierra

Tu pinza de tierra usualmente viene con la soldadora. Debe enchufarse en la soldadora stick y sujetarse a la pieza.

4. Herramientas para Remover Escoria

La soldadura stick produce escoria sobre tu soldadura. Por esto, necesitarás limpiar la soldadura después. Lo mejor es usar cincel y martillo descascador para quitar la escoria, y luego cepillar con cepillo de alambre.

5. Elegir tu Electrodo

Hay cientos de tipos de electrodos stick, y necesitas elegir el correcto para tu proyecto. Los más populares son 6010, 6011, 6012, 6013, 7014, 7024 y 7018.

Trabajando en acero dulce, cualquier electrodo E60 o E70 funcionará. Los 7018 son probablemente los más populares y producen soldaduras muy fuertes, pero los 6013 son buena opción para principiantes.

Para entender qué electrodo elegir necesitas entender qué significa cada uno de los 4 números.

• Los dos primeros dígitos muestran la resistencia a la tracción mínima. Ej: electrodo de 60.000 psi empieza con 60. Debe coincidir con propiedades de resistencia del metal base.
• El tercer dígito indica en qué posiciones puede usarse el electrodo. Número 1 = todas las posiciones, número 2 = solo posición plana.
• El cuarto dígito te dice la corriente que puedes usar y el revestimiento del electrodo. Tenemos una tabla de referencia abajo.

6. Configuración de Soldadura Stick

La configuración es bastante sencilla. Recuerda que tus ajustes de polaridad dependerán del electrodo que uses, así que verifica si es CA/CC-/CC+. Para empezar prueba electrodos 6013 en CC- en placa de acero de 3/16 pulg.

Cómo Hacer tu Primera Soldadura Stick

Has configurado todo, ahora estás listo para hacer una soldadura. Asegúrate que tus ajustes son correctos y consigue un par de piezas de chatarra y colócalas como junta a tope (butt joint). La soldadura stick requiere habilidad, así que siempre es mejor practicar en chatarra antes de saltar a un proyecto real.

Iniciar el Arco (Striking the Arc)

Una vez el electrodo está en el porta-electrodos, enciende la soldadora. Para iniciar el arco, coloca la punta del electrodo sobre el metal, y arrástrala rápidamente como si encendieras una cerilla. Si el arco se forma, levanta el electrodo muy ligeramente y luego arrástralo sobre el metal.

Si el electrodo se pega al metal, rómpelo dándole un ligero giro. Si el arco se corta, has levantado el electrodo demasiado alto y debes mantenerlo más bajo. Una vez encendido el arco debe sonar como tocino friéndose; si suena fuerte y agresivo, baja el amperaje.

Mover el Electrodo

Una vez iniciado el arco, debes mover el electrodo a lo largo de la junta para realizar la soldadura. Antes de moverlo, necesitas tenerlo en el ángulo correcto: entre 15 y 30 grados a la vertical.

Ángulo de Soldadura Stick

Una vez en el ángulo correcto, debes tirar lentamente del electrodo hacia ti. No puedes empujar el electrodo porque la escoria quedará atrapada en el baño de soldadura causando porosidad.

Necesitarás mano firme; prueba apoyar el otro codo en la mesa y sostener la mano que sostiene el electrodo para estabilizarla. Prueba varias veces y soluciona problemas usando la sección de solución de problemas al final.

Otras Posiciones de Soldadura

Si haces soldadura de filete en una T invertida, ajusta el ángulo a unos 35 grados desde la horizontal. Esto es porque la soldadura empezará a caer ligeramente por gravedad si el ángulo no se ajusta para empujar el cordón contra la gravedad.

Cuanta más escoria se cree, mayor ángulo necesitarás. Si tu ángulo es demasiado pequeño, la escoria caerá en tu baño de soldadura causando defectos.

Errores Comunes y Cómo Reducirlos

Al empezar con soldadura stick probablemente cometerás errores, incluso si tienes experiencia en MIG o TIG. Los errores más comunes son: arco demasiado largo, ángulo de arrastre incorrecto, velocidad de soldadura incorrecta y temperatura incorrecta.

• Mucha Proyección (Spatter): Muchas causas para exceso de proyección, una común es arco demasiado largo. Debes mantener el electrodo solo ligeramente sobre la pieza, sino el arco no podrá enfocarse y saltará erráticamente. Si hay proyección y el arco suena chirriante, probablemente el amperaje está muy alto; bájalo.
• Porosidad: Una causa principal es ángulo demasiado empinado del electrodo. Si no mantienes la escoria detrás del baño arrastrando el electrodo en ángulo, la escoria se mezclarán en el baño causando porosidad.
• Mordedura (Undercut): Pequeño cráter en el borde de la soldadura entre cordón y placa, debilitando la soldadura. Si tienes mordedura y la soldadura se ve quemada, baja el amperaje porque está demasiado caliente.
• Cordón Delgado: El cordón ideal será aproximadamente 2.5 veces el diámetro del electrodo. Si es muy estrecho no tendrá penetración suficiente. Intenta reducir velocidad a la mitad y verás mejores resultados.
• Cordón Grumoso (Lumpy): Si arrastras el electrodo demasiado lento, el metal de aporte se acumulará y será grumoso. Otra causa: amperaje demasiado bajo limita penetración y hace que el metal de aporte solo se siente sobre la junta.
• Dificultad Iniciando Arco: Si cuesta iniciar el arco, será porque está demasiado frío causando arco débil. Sube 15 amperios y verás si mejora.

Cinco Pasos para Mejorar tu Técnica de Soldadura Stick (CLAMS)

Para muchos, especialmente principiantes o quienes no sueldan a diario, la soldadura stick (SMAW) es uno de los procesos más difíciles de aprender. Soldadores experimentados que toman un porta-electrodos, ponen un electrodo y hacen grandes soldaduras vez tras vez inspiran asombro. Hacen que parezca fácil.

Los demás podemos luchar con ello, pero no tenemos que hacerlo si prestamos atención a cinco elementos básicos de nuestra técnica: ajuste de corriente, longitud del arco, ángulo del electrodo, manipulación del electrodo y velocidad de avance — CLAMS, por sus siglas en inglés. Abordar correctamente estas cinco áreas básicas puede mejorar tus resultados.

1. Pre-Preparación

Aunque la soldadura stick es el proceso más tolerante con metal sucio u oxidado, no uses eso como excusa para no limpiar adecuadamente. Usa cepillo de alambre o amoladora para remover suciedad, mugre u óxido del área a soldar.

Ignorar estos pasos perjudica tus posibilidades de hacer buena soldadura a la primera. Condiciones sucias pueden llevar a agrietamiento, porosidad, falta de fusión o inclusiones. Mientras estás en eso, asegúrate de tener buen punto para la pinza de tierra. Una buena conexión eléctrica sólida es importante para mantener calidad del arco.

Posiciónate para tener buena vista del baño de soldadura. Para mejor vista, mantén la cabeza a un lado y fuera de los humos para asegurar que sueldas en la junta y mantienes el arco en el borde delantero del baño. Asegúrate que tu postura te permite sostener y manipular el electrodo cómodamente.

¡No te desanimes! Hay curva de aprendizaje en soldadura stick, que muchos creen recibió su nombre porque al aprender, todos pegan el electrodo a la pieza.

2. Ajuste de Corriente (Current setting)

El electrodo que elijas determinará si tu máquina debe configurarse en CC positivo, CC negativo o CA. Asegúrate de tenerlo correcto para tu aplicación. (Electrodo positivo da ~10% más penetración a un amperaje dado que CA, mientras CC polaridad directa, electrodo negativo, suelda metales más delgados mejor.)

El ajuste de amperaje correcto depende principalmente del diámetro y tipo de electrodo. El fabricante usualmente indica rangos de operación en la caja o materiales adjuntos.

Selecciona tu amperaje basado en el electrodo (regla general: 1 amperio por cada 0.001 pulg. de diámetro de electrodo), posición de soldadura (~15% menos calor para trabajo sobre cabeza comparado a soldadura plana), e inspección visual de la soldadura terminada. Ajusta tu soldadora de 5 a 10 amperios a la vez hasta alcanzar el ajuste ideal.

3. Longitud de Arco (Length of arc)

La longitud de arco correcta varía con cada electrodo y aplicación. Como buen punto de partida, la longitud de arco no debe exceder el diámetro de la porción metálica (núcleo) del electrodo. Ej: electrodo 6010 de 1/8 pulg. se mantiene a ~1/8 pulg. del metal base.

4. Manipulación del Electrodo (Manipulation of electrode)

Cada soldador manipula el electrodo de forma ligeramente diferente. Desarrolla tu propio estilo observando otros, practicando y notando qué técnicas producen mejores resultados. En material de 1/4 pulg. o menos, el zigzag del electrodo típicamente no es necesario porque el cordón será más ancho de lo necesario. En muchas instancias, un cordón recto es todo lo que se necesita.

Para crear cordón más ancho en material grueso, manipula el electrodo de lado a lado, creando serie continua de círculos parcialmente superpuestos en patrón 'Z', semicírculo o escalonado. Limita movimiento lateral a dos veces el diámetro del núcleo del electrodo. Para cubrir área más ancha, haz múltiples pasadas o usa cordones lineales (stringer beads).

Al soldar vertical ascendente, si te enfocas en soldar los lados de la junta, el centro se cuidará solo. Avanza por el centro lo suficientemente lento para que el baño pueda alcanzarlo, y haz pausa ligera en los lados para asegurar unión sólida a la pared lateral. Si tu soldadura parece escamas de pez, avanzaste demasiado rápido y no mantuviste suficiente tiempo en los lados.

5. Velocidad de Avance (Speed of travel)

Tu velocidad de avance debe permitirte mantener el arco en el tercio delantero del baño de soldadura. Avanzar demasiado lento produce cordón ancho, convexo, con penetración somera y posibilidad de cold-lapping (donde la soldadura parece simplemente sentada en la superficie del material).

Velocidades excesivamente rápidas también disminuyen penetración, crean cordón más estrecho y/o muy convexo, y posible subrelleno o mordedura (undercut), donde el área fuera de la soldadura es cóncava o hundida. Observa hacia el final del cordón en la imagen cómo parece inconsistente como si el baño intentara mantenerse al día.

Ventajas de la Soldadura Stick

• Portable. Una soldadora stick pequeña puede soldar metal grueso, no es muy pesada, y no requiere alimentador de alambre ni equipo adicional como cilindro de gas.
• Mejor opción para condiciones exteriores. Soldar con gas no da buenos resultados en condiciones ventosas.
• Más fácil de dominar que TIG, pero requiere algo de habilidad.
• Puedes soldar sobre metal con calamina u óxido.

Desventajas de la Soldadura Stick

• Requiere más habilidad que MIG ya que debes mantener el electrodo a cierta distancia del metal mientras se consume.
• Produce mucha más proyección y escoria.
• Tiempo de limpieza aumentado resulta en eficiencia disminuida.
• La soldadura no será tan intrincada o de alta calidad como TIG.