Iñaki, duda penetración electrodo

[Iñaki]

He observado que desde hace unas versiones del manual del soldador, indica que se obtiene más penetración con polaridad inversa que con polaridad directa.
Desde siempre se ha estudiado que se obtiene mayor penetración con polaridad directa ya que el polo positivo se calienta más que el polo negativo, ¿alguien podría indicarme desde que versión se ha cambiado esa indicación y sobre todo basándose en que estudios o porqué?.
Gracias.

[avelino vazquez gonzalez]

La colocación del electrodo en el polo positivo en soldadura produce una penetración del orden de un 25% mayor que si se coloca en el polo negativo. La razón, en principio, es que la masa de los iones produce un escarbado en el baño de fusión que ayuda a aumentar la penetración.
Sin embargo con TIG, en la soldadura de aluminio, hay que tener en cuenta que con corriente continua y polaridad inversa el electrodo de Tungsteno no duraría mucho, pues se consumiría rápidamente y con polaridad directa sería muy difícil romper la capa de alúmina.

[Miguel Rivas]

Siento llevarte la contraria en esto, ya que he leido cosas tuyas y me pareces muy coherente con lo que escribes.
Creo que se penetra más con el electrodo al negativo ya que desde el colegio me enseñado que es de – a +
Por experiencia propia lo hemos comprobado junto con 20 personas que me llevaban la contraria.
Hablo del electrodo.

[Manu JC]

Estoy con Miguel, es de - a +, cuando esto es asi, la chapa se lleva el 75% de la temperatura, mientras que de + a - es el elctrodo quien se lleva el calenton.

Saludos

[rubroc]

Saludos a todos.
Recogiendo la duda de Iñaki "Penetracion a Electrodo", el electrodo estará conexionado al - y masa a +. Las razones paracen entendidas por todos ya que están expuestas en respuestas anteriores, ahora bien y propongo lo siguiente ante las dudas que se ven aqui:
Preparar una probeta en tuberia, diamétro 6",sch XS, biselado 35º por cada cara, talón o tacón 2m/m y abertura para la raiz 4 m/m, posición 6G y hacer la penetración con electrodo E-7018 diámetro 2,5 m/m.
Si dicho electrodo está conectado al + el tacón de 2m/m no aguanta el escarbado en esa polaridad, provocando que sea mayor la abertura circular que genera la penetración y que debe ser visible en todo momento.Aparte, las aguas quedan muy rugosas.
Con la polariadad - se mantienen esos 2 m/m (ajustando muy bien la corriente,claro) en todo el perímetro del tubo sin degradar el material base por exceso de socavación y el acabado de las aguas resulta mucho mas fino.
Para mi está claro el tema, en su momento fueron muchas costuras realizadas a electrodo y también es cierto que desde la llegada del T.I.G, el hacer la raiz en tuberia con electrodo se ha dejado de lado pero, la vieja escuela formó grandes soldadores gracias a esto, penetraciones en tuberia a electrodo y eso lo sabemos todos.
Cordialmente, RubenR.

[Francisco Rebollo Doncel]

Buenas noches

Como podemos observar, parece que al interpretar la documentación técnica accesible aún existen dudas sobre el comportamiento de la polaridad. Creo que solo debería hacerse caso a los soldadores "que saben soldar" ni siquiera a los que "sueldan muy bien" (a estos les cambias de guitarra y ya no dan los acordes), luego hay que encontrar Técnicos que sean capaces de meter en una coctelera la información "del Soldador", de los "Fabricantes de Maquinas y Consumibles" de "Normas y especificaciones", etc. y... una vez agitado todo esto y analizado, escribir para que lo entienda todo el mundo.

Efectivamente los electrodos están clasificados y como tal, han pasado una serie de requisitos, pero... ¿lo han pasado en todas las fábricas filiales?

En cierta ocasión, tuve que enseñar, la factura de unos electrodos, a varios soldadores que se negaban a soldar al cambiarles de electrodos importados a electrodos nacionales, siendo coincidente el nombre comercial y la clasificación. La exigencia de usar electrodos de importación fue impuesta por un técnico del cliente y solo para una pequeña parte del trabajo que iba ser probado a una presión de 650 Kg/cm2. Para mi sorpresa, este electrodo si que soldaba el cordón de raíz con polaridad inversa (la discusión previa, con el técnico Alemán, me costó una cerveza). Mas tarde comprobé lo mismo con otro fabricante de origen y filial. Y en una feria de muestras tuve la ocasión de pedirle a un fabricante de origen que mejorara una varilla tubular E 71T1 para que el arco fuese mas concentrado y la gota ligeramente mas fría, dado que quería emplearla para soldar directamente el cordón de raíz en tubería. este fabricante en breve apareció con su varilla y pudimos hacer cordones de raíz que podían competir con los realizados con TIG (no había diferencia apreciable).

Al igual que en el sistema TIG (y sin entrar en la física del arco), el electrodo conectado a polaridad inversa (+), a igualdad de intensidad (A), se calienta mucho mas que si lo conectamos a polaridad directa (-) y dependiendo del fabricante (una buena mayoría), en (+) se funde en forma de uña y por tanto con un arco errático y, siendo que en raíz, al estar separado ambos materiales base, se favorece el soplo magnético, no hay forma de controlar con precisión la "lágrima" y el material que pasa al reverso. (El cordón de raíz "a pesar de llamarse a veces de "penetración" tiene poco que ver con dicha palabra).

Por el contrario en el (-) la gota es mas fría (por lo que podemos aumentar la intensidad), se minimiza la fusión en forma de uña, y se controla perfectamente la "lágrima" y el baño de fusión. Ahora bien, hay que controlar con precisión un arco muy-muy corto, los movimientos pueden ser rápidos pero no bruscos y, nunca dar tirones y retrocesos simulando un arco pulsado (lo contrario dará lugar a poros vermiculares y sopladuras).

"Moraleja", cuando el material no es bueno "el que sabe soldar" demuestra que es capaz de mejorarlo y dar resultados (a nivel de laboratorio) correctos. Si bien, en el resto de pasadas es aconsejable la polaridad inversa (+) que SÍ penetra más y por tanto limpia las pequeñas imperfecciones superficiales entre pasada

Saludos

[Francisco Rebollo Doncel]

Buenas noches

Como podemos observar, parece que al interpretar la documentación técnica accesible aún existen dudas sobre el comportamiento de la polaridad. Creo que solo debería hacerse caso a los soldadores "que saben soldar" ni siquiera a los que "sueldan muy bien" (a estos les cambias de guitarra y ya no dan los acordes), luego hay que encontrar Técnicos que sean capaces de meter en una coctelera la información "del Soldador", de los "Fabricantes de Maquinas y Consumibles" de "Normas y especificaciones", etc. y... una vez agitado todo esto y analizado, escribir para que lo entienda todo el mundo.

Efectivamente los electrodos están clasificados y como tal, han pasado una serie de requisitos, pero... ¿lo han pasado en todas las fábricas filiales?

En cierta ocasión, tuve que enseñar, la factura de unos electrodos, a varios soldadores que se negaban a soldar al cambiarles de electrodos importados a electrodos nacionales, siendo coincidente el nombre comercial y la clasificación. La exigencia de usar electrodos de importación fue impuesta por un técnico del cliente y solo para una pequeña parte del trabajo que iba ser probado a una presión de 650 Kg/cm2. Para mi sorpresa, este electrodo si que soldaba el cordón de raíz con polaridad inversa (la discusión previa, con el técnico Alemán, me costó una cerveza). Mas tarde comprobé lo mismo con otro fabricante de origen y filial. Y en una feria de muestras tuve la ocasión de pedirle a un fabricante de origen que mejorara una varilla tubular E 71T1 para que el arco fuese mas concentrado y la gota ligeramente mas fría, dado que quería emplearla para soldar directamente el cordón de raíz en tubería. este fabricante en breve apareció con su varilla y pudimos hacer cordones de raíz que podían competir con los realizados con TIG (no había diferencia apreciable).

Al igual que en el sistema TIG (y sin entrar en la física del arco), el electrodo conectado a polaridad inversa (+), a igualdad de intensidad (A), se calienta mucho mas que si lo conectamos a polaridad directa (-) y dependiendo del fabricante (una buena mayoría), en (+) se funde en forma de uña y por tanto con un arco errático y, siendo que en raíz, al estar separado ambos materiales base, se favorece el soplo magnético, no hay forma de controlar con precisión la "lágrima" y el material que pasa al reverso. (El cordón de raíz "a pesar de llamarse a veces de "penetración" tiene poco que ver con dicha palabra).

Por el contrario en el (-) la gota es mas fría (por lo que podemos aumentar la intensidad), se minimiza la fusión en forma de uña, y se controla perfectamente la "lágrima" y el baño de fusión. Ahora bien, hay que controlar con precisión un arco muy-muy corto, los movimientos pueden ser rápidos pero no bruscos y, nunca dar tirones y retrocesos simulando un arco pulsado (lo contrario dará lugar a poros vermiculares y sopladuras).

"Moraleja", cuando el material no es bueno "el que sabe soldar" demuestra que es capaz de mejorarlo y dar resultados (a nivel de laboratorio) correctos. Si bien, en el resto de pasadas es aconsejable la polaridad inversa (+) que SÍ penetra más y por tanto limpia las pequeñas imperfecciones superficiales entre pasada

Saludos

[Miguel Rivas]

Francisco estoy de acuerdo con tigo en muchas cosas de las que escribes, aunque me gustaría añadir que depende el libro que leas, y dentro del mismo libro la edición, marcan parámetros distintos.
Creo que deberíamos probar lo que nos dicen para fiarnos. “si es posible”.
Respecto a lo de la raiz con polaridad inversa, hay materiales que por el calentamiento de la pieza a soldar, entre otras razones, solo se puede soldar con inversa. “Ojo en ningún momento menciono el calentamiento de la gota”

[Francisco Rebollo Doncel]

Hola Miguel

Creo que la documentación a que te refieres es la que, normalmente esta escrita, (entre otros), por personal con inquietudes de transmitir conocimientos, que se documentan de varias fuentes, aportan sus experiencias propias, y terminan editándolas con el objetivo de que sirva de enseñanza de forma global, y no tanto específica.

Existen revistas con datos específicos de investigación, que de acuerdo a lo que publican y según tus medios disponibles, puedes conseguir el objetivo, de forma casi inmediata si tu nivel de conocimientos, intuición y puesta en práctica, son adecuados. (digo esto porque en mi experiencia jamás me han valido, de forma exacta, los parámetros indicados por otros, y a veces incluso estaban muy lejos de la realidad). tanto es así, que con un procedimiento escrito y homologado y, experimentado, puesto en manos de gente considerada experta (y... cobrando como tal) no han sido capaz de ponerlo en marcha, y es que hasta que no seas capaz de ir andando por la nave y, a juzgar por tu "oído", decirle a un soldador: "baja un voltio que te está sobrando" (GMAW), (SAW), o... llevas un arco muy largo en SMAW, TIG y otros detalles, como corregir el tiempo de pico o de valle en arco pulsado. Como decía, hasta que no se llega a este nivel y además se tiene ciertos conocimiento de materiales "NO SE SABE SOLDAR".

Efectivamente existen electrodos de materiales específicos que difícilmente estabilizan el arco con polaridad directa, pero no pretenderás hacer un cordón de raíz con ellos, por eso el empleo del TIG no es un capricho lujoso. (de todas formas con "grupos inversores" de cierta categoría no hay ningún problema)
No entiendo lo que dices de que dependiendo del calentamiento de la pieza, solo se puede soldar con polaridad inversa. El material de base tiene mucho que ver con los parámetros de soldadura, pero nada el precalentamiento con la polaridad empleada. (no se si te refieres a la posible dilución, en este caso la polaridad (-) produce menos dilución)

Saludos

[Miguel Rivas]

Hola Francisco
Ante lo que no entiendes de lo que escribí.
En ningún momento me refiero a precalentar, sino al calentón que se lleva la pieza a la hora de soldarla. Imagino que estás de acuerdo, que depende de la utilidad que se le valla ha dar a la pieza soldada, influye mucho los cambios elásticos entre otros. Por eso me refiero que no se puede soldar con polaridad directa. Por no cambiar mucho la composición molecular.

[Francisco Rebollo Doncel]

Hola miguel

Aunque desde un medio como este es complicado enseñar y demostrar que la soldadura es un ARTE y que como otros oficios (pero pocos) hay que "nacer para llevarlos a cabo", me gustaría que nos explicaras, cuales son los cambios metalúrgicos que se producen para que debido al calentamiento "controlado" que sufre la pieza al soldar (independiente de la polaridad) haya cambios significativos en su elasticidad como indicas.

Hasta donde llegan mis conocimientos, en las especificaciones de procedimientos de soldadura elegidas para usar (y no porque estén "aprobadas" sino porque estén bien hechas) se tiene en cuenta los materiales de base, el proyecto y por ende las condiciones de trabajo del equipo a construir, así como, el diseño de la unión, el grado de embridamiento, el principio de libertad, etc. Con todo esto y mas, eliges el proceso de soldadura a utilizar y el procedimiento, y si hay dudas se hace una prueba en blanco previa, con sus ensayos de laboratorio pertinentes. Te aseguro que una de las cuestiones a considerar es "si la unión necesita precalentamiento" y, por supuesto "el calor aportado durante la soldadura", esto puede limitar mas estrictamente los parámetros de soldadura, pero NO por estas cuestiones se tiene en cuenta la polaridad (esta se tendrá en cuenta según: "el proceso", "el tipo de electrodo o varilla", "el nivel de dilución a considerar", el tipo de unión y pasada a realizar", etc.)

Otra anécdota al menos curiosa: En una ocasión el encargado de soldadura de un subcontratista, se empeñaba que tenia que elevar la intensidad de soldadura, para compensar la merma de conductividad eléctrica que se producía al precalentar, la unión a soldar, a una temperatura de 250ºC. La única forma de que entrara en razón, fue exigirle que homologara de nuevo el procedimiento, dado que esos (30 A) de sobra, estaban fuera de las variables esenciales del procedimiento aprobado y , si no daba resultados positivos, debería levantar y repetir todas las soldaduras realizadas en esas condiciones.

Saludos

[Miguel Rivas]

Hola Francisco.
Hechale un vistazo a los tratamientos termicos.Seguro recordarás entonces a lo que me refiero, al decir calentón de la pieza y cambio molecular.

[Francisco Rebollo Doncel]

Hola Miguel

Totalmente de acuerdo, dependiendo de la composición química del material y/o el tratamiento térmico de suministro (Estado de Suministro), cuando se produce un CALENTÓN (nunca me gustó la palabra ya que la traduzco como chapuza) menores o mayores cambios en su estructura metalográfica pueden dar como resultado que haya que reconstituir de alguna manera esta estructura. A esto se le llama "Tratamiento Térmico" posterior, que por cierto, también se tiene en cuenta y se contempla en la especificación del procedimiento de soldadura y además, se especifica aparte la "Temperatura" y los tiempos de tratamiento "de Subida", "de Mantenimiento" y "de Bajada". Como podemos observar, todo se estudia se diseña y se lleva a cabo de forma controlada, incluso el "Precalentamiento" y la "Temperatura entre Pasadas, por lo tanto no podemos hablar de CALENTONES.

Ejemplo: los materiales "bajos aleados" son muy delicados, en el caso de un 5 Cr. 0.5 Mo, ni se te ocurra golpear doblar, enderezar, recién soldado, sin antes hacerle un tratamiento térmico intermedio o el definitivo si ese fuese el momento de hacerlo. Puede incluso que se rompa "se separe" físicamente la unión, en reposo, si no se ha controlado de forma estricta el precalentamiento, no se ha dado ningún T.T. posterior (al menos para eliminar el hidrogeno difusible) y la temperatura, antes de 30 horas, ha bajado por debajo de 0º C (material 1 Cr 1/4 Mo espesor 40 mm., caso real 1974 ¡¡Ojo!! se había radiografiado al 100% unas cinco horas antes de romperse, sin que se apreciara defecto alguno). Precisamente por esta transformación, materiales como los templados y revenidos, son difíciles de soldar o en muchos casos insoldables si se pretende que la unión tenga las mismas características que el resto del material.

Curiosamente no hemos hablado de la polaridad, y es que poco tiene que ver con las temperaturas, siempre que estas sean controladas como indican las "Normas del Buen Hacer" que son las que deberían cumplirse de forma estricta.

Saludos

[avelino vazquez gonzalez]

Voy a intentar aclarar el tema de la pregunta porque veo que os lanzais y os separais del asunto. Tal como he dicho al principio, la colocación del electrodo en polaridad negativa produce un 25-30% de menor menor penetración que en el polo positivo a igualdad de parámetros de soldadura.
El empleo de una polaridad u otra en las pasadas de raíz está influenciada por el revestimiento del electrodo, por la calidad - aspecto final de la misma y por la manejabilidad de soldador. Pero dónde es verdaderamente importante es en la realización de soldaduras en carga, con presión y producto interior, sobretodo en espesores límite. En este caso se asegura un espesor resistente de un 25 a un 30% mayor que si se hace con el electrodo en positivo. Es decir, la zona fundida y afectada se reduce en ese %, porque la penetración es menor. Los motivos, los que he comentado en la contestación anterior.
Un saludo