El desarrollo constante de nuevas aleaciones a lo largo de los años ha moldeado el diseño y las especificaciones de los electrodos de varilla de soldadura por arco, que se utilizaron por primera vez en la construcción naval durante la Primera Guerra Mundial. La necesidad de electrodos de varilla duraderos con bajo contenido de hidrógeno se hizo más frecuente en una variedad de industrias involucradas en la soldadura.

Como resultado, surgieron en el mercado electrodos de varilla con bajo contenido de hidrógeno. Estos consumibles versátiles se han convertido en un electrodo principal para una variedad de aplicaciones de soldadura y han ganado una amplia aceptación en la industria. Son ideales para su uso en otras aplicaciones donde los metales base tienen tendencia a agrietarse, donde se deben soldar secciones gruesas o donde el metal base tiene un contenido de aleación superior al del acero dulce, como los aceros con alto contenido de carbono y de baja aleación.

Los electrodos revestidos tienen un núcleo conductor que en muchos casos es de acero. Este cable conduce la corriente eléctrica desde el portaelectrodos hasta el trabajo. También se derrite para convertirse en el metal de relleno. Durante el proceso de fabricación, el recubrimiento químico que forma la capa de fundente se extruye sobre el núcleo de alambre de acero. Luego, los electrodos se hornean en un horno controlado para lograr un contenido de humedad óptimo para que el fundente pueda realizar su tarea principal: vaporizar para formar un sistema de gas protector y escoria que protege el charco de soldadura del nitrógeno, hidrógeno y oxígeno. El recubrimiento del electrodo también puede proporcionar aleación y propiedades al depósito de soldadura.

En la actualidad, existen muchos tipos de electrodos de bajo hidrógeno disponibles para su uso en aplicaciones de soldadura por arco metálico blindado (SMAW). Estos electrodos, que incluyen EXX15, EXX16, EXX18, EXX18-X, EXX28 y EXX48, a menudo se especifican para reducir la probabilidad de agrietamiento relacionado con el hidrógeno durante el proceso de soldadura con electrodo revestido.

Los electrodos de bajo hidrógeno se recomiendan para tres amplias áreas de aplicación:
• En aceros con baja soldabilidad: aceros de baja aleación, alto contenido de carbono, alto contenido de azufre u otros aceros donde el agrietamiento puede ser un problema
• Cuando lo especifiquen los códigos vigentes
• Para soldaduras de alta deposición y fuera de posición en placa pesada

Propiedades de los electrodos
Los electrodos con bajo contenido de hidrógeno ofrecen características de llenado rápido (alta deposición) o llenado-congelado (fuera de posición) y están diseñados para producir soldaduras sólidas de calidad de rayos X con excelentes propiedades de muesca / impacto y alta ductilidad.

 

Algunos electrodos de varilla con bajo contenido de hidrógeno tienen un sufijo -1 en la clasificación AWS. Este sufijo indica que el electrodo de varilla cumple con los requisitos para mejorar la tenacidad.

Los consumibles de soldadura se pueden clasificar con un designador de hidrógeno difusible opcional. Estos designadores incluyen una designación H4, H8 y H16. La "H" y el número correspondiente indican mililitros de hidrógeno difusible por 100 gramos de metal de soldadura. Por ejemplo, una designación de H4 indica 4 ml de hidrógeno difusible por 100 gramos de depósito de soldadura.

La designación "R" de un electrodo indica que tiene un revestimiento resistente a la humedad. Para calificar para una designación "R", los electrodos que se han extraído de paquetes recién abiertos o que se han reacondicionado se exponen a 80 por ciento de humedad relativa y una temperatura de 80 ° F durante 9 horas. El contenido de humedad después de esta exposición no puede ser superior al 0,4 por ciento en peso. Incluso una pequeña cantidad de humedad por encima de este nivel puede causar porosidad en la soldadura y otros defectos.

Si bien los electrodos de bajo hidrógeno idealmente deberían funcionar con polaridad DCEP (especialmente si el tamaño es de 5/32 "o menos), también se pueden usar con polaridad de CA. De hecho, algunos electrodos EXX18 están diseñados específicamente para polaridad de CA, como Excalibur® 7018 Electrodo varilla de CA de Lincoln Electric.

Caballo de batalla bajo en hidrógeno
Los electrodos con bajo contenido de hidrógeno, por cierto, son la clase de consumibles de soldadura más ampliamente utilizada para aplicaciones tales como generación de energía, fabricación general, construcción naval, soldadura difícil de soldar, fuera de posición y de tuberías (ASME vertical hacia arriba).

El popular electrodo E7018, por ejemplo, tiene ciertas características que lo diferencian de otras clases. Una opción ideal para todas las posiciones de soldadura, con la excepción de la vertical hacia abajo, estos electrodos de bajo hidrógeno tienen un alto contenido de polvo de hierro que facilita un arco más suave y silencioso con muy pocas salpicaduras, penetración de arco media y altas tasas de deposición. El electrodo E7018 presenta escoria moderadamente pesada y es fácil de quitar.

Esta clase de electrodo de varilla también es ideal para su uso en juntas que involucran aceros de alta resistencia, alto contenido de carbono o de baja aleación. La amplia versatilidad del electrodo E7018 lo convierte en un caballo de batalla para muchas aplicaciones SMAW.

Técnicas y solución de problemas
El éxito en el logro de soldaduras con calidad de rayos X utilizando electrodos de bajo hidrógeno E7018, o cualquier electrodo de bajo contenido de hidrógeno, en el proceso SMAW se reduce a la técnica. La porosidad y el agrietamiento son los más frecuentes de estos defectos.

Lo primero que debe hacer al comenzar una soldadura es mantener un arco muy corto porque cuanto mayor sea la longitud del arco, mayor será la posibilidad de porosidad de inicio del arco. Evite crear un espacio entre el electrodo y la pieza de trabajo y en su lugar mantenga una pequeña distancia entre ellos. Tirar de un arco largo significa que se está alejando demasiado de su trabajo, lo que puede causar problemas con la escoria y provocar defectos mecánicos.

Los arcos largos son los culpables más comunes de causar problemas de porosidad con la soldadura SMAW con bajo contenido de hidrógeno. La mayoría de las personas tienden a tocar la placa, tirar del electrodo hacia atrás y volver a entrar en la placa. Cuando aplica un arco largo en un electrodo, el valor real del voltaje aumenta, lo que hace que el arco se caliente y crea un espacio entre el charco de soldadura y el electrodo. No puede contar con que la escoria proteja el área cuando se aleja demasiado de la junta. Esto deja un espacio en el gas protector, lo que puede hacer que el material se derrita prematuramente sin escoria.

Mientras suelda, asegúrese de configurar la fuente de poder de soldadura en el rango de amperaje correcto. El fundente del electrodo está diseñado para hacer algunas cosas importantes, incluida la protección de la soldadura. Pero, si funciona con un amperaje demasiado alto, destruirá prematuramente el revestimiento y provocará defectos en la soldadura. Además, no configure el control de arranque en caliente demasiado alto (ajuste en la máquina); puede generar un arco largo y derretir prematuramente el revestimiento del electrodo, creando un blindaje insuficiente y, en última instancia, porosidad en la soldadura.

Una nota útil para tener en cuenta: la regla general de Lincoln Electric para el rango de amperaje bajo de hidrógeno, cada milésima es un amperio, por ejemplo, ¼ "= .25 = 250 amperios, ⅛" = .125 = 125 amperios).

A continuación, no saque el electrodo del charco. Si bien hay electrodos que puede manipular, los electrodos de bajo hidrógeno funcionan mejor cuando mantiene un arrastre, preferiblemente, en un ángulo de 5 a 10 grados, ligeramente hacia arriba en la misma dirección de viaje. Asegúrese de apuntar hacia arriba desde el charco. Demasiado ángulo de arrastre hará que su soldadura se convierta en una uña, un fenómeno cuando el recubrimiento del electrodo se quema de manera desigual, dejando una gran pieza de recubrimiento pesado en la soldadura.

Al soldar la segunda pasada, utilice un movimiento de tejido o una técnica de encordado. Si opta por tejer, piense en el número 8 de lado y muévase de izquierda a derecha. Además, preste mucha atención al ancho del cordón cuando use la técnica de tejido. Trate de mantenerlo a ¾ "o menos para el ancho máximo total después de varias pasadas. Para el movimiento del larguero, cree la letra“ I ”y siga con un movimiento recto.

Otra cosa importante a tener en cuenta es el hecho de que los electrodos duran poco tiempo. Con un solo electrodo solo obtendrá una cantidad determinada de pulgadas de soldadura antes de que necesite reiniciar su trabajo con uno nuevo. Tenga en cuenta que reiniciar puede causar una variedad de problemas si no se hace con cuidado.

 

Uno de los problemas más comunes que ocurren al reiniciar es que el soldador obtiene un ángulo de varilla demasiado hacia arriba y crea una situación de clavos o un arco largo. Mucha gente empieza demasiado alto y lo arrastra por encima del cráter. Para evitar estos escenarios al reiniciar un electrodo, comience aproximadamente ¼ "a ½" por encima de su trabajo o de la soldadura anterior.

Piénselo de esta manera: si tuviera una placa de 8 "y soldara 3", muchas personas intentarían iniciar el arco en la parte superior y arrastrar hacia abajo hasta donde termina la soldadura. En su lugar, comience a no más de ¼ "a ½" por encima del cráter para mantener la junta lo más limpia posible. Desea inclinar el electrodo directamente en la articulación a no más de 5 o 10 grados.

A veces, es posible que no haya quemado toda la varilla y desee reiniciar con el mismo electrodo en otro momento. Sin embargo, es probable que la punta del electrodo se haya endurecido, dejando la cubierta frágil y resistente. Si eres como la mayoría de la gente, querrás poner el electrodo en un soporte y golpearlo contra la placa como un martillo. No lo haga, porque puede astillar el revestimiento del electrodo, afectar la producción de escoria y hacer que la soldadura se salga del centro y se agriete.

En su lugar, desconecte el electrodo del aguijón y frótelo con fuerza sobre la superficie de la mesa de soldadura. No lo golpees. Ráspelo para que se vea el cable del núcleo para que pueda hacer una buena conexión y tener las condiciones adecuadas para un buen blindaje de arco.

Además, el almacenamiento adecuado de los electrodos con bajo contenido de hidrógeno es fundamental una vez que se ha abierto el recipiente para evitar la acumulación de humedad. Los electrodos con bajo contenido de hidrógeno se pueden volver a secar si se utiliza la técnica y el cuidado adecuados. Consulte al fabricante del electrodo para conocer sus recomendaciones.

En resumen, la formación adecuada en las técnicas de SMAW es crucial para lograr buenos resultados, especialmente cuando el trabajo implica electrodos de bajo hidrógeno. Comprender cómo funcionan estos electrodos y explorar las técnicas requeridas para entregar soldaduras de calidad de rayos X pagará grandes dividendos en una mejor calidad de soldadura y menos defectos de porosidad.