RECOMENDACIONES PARA SOLDADURA
Tubos y Perfiles para Uso Estructural
Tubos Estructurales

 
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A continuación se presentan algunas recomendaciones y especificaciones para la soldadura del "Tubo Estructural CONDUVEN ECO" (ASTM A 500 Grado C) fabricados por Industrias Unicon C.A. Estas se basan en las normas internacionales emitidas por el ANSI (American National Standarization Institute) y la AWS (American Welding Society), así como también en las recomendaciones de los fabricantes de electrodos.

Proceso de soldadura

Cuando se va a trabajar con conexiones soldadas entre perfiles tubulares  (”Tubo Estructural CONDUVEN ECO”) es importante considerar la soldadura de fusión por arco eléctrico como la mas idónea sin embargo, bien sea soldadura con electrodo recubierto o por arco sumergido, la elección dependerá básicamente de la cantidad de obra respecto a los rendimientos exigidos por el proyecto, lo que redundará en la economía del diseño estructural.

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Tipos de soldadura

Soldadura por Arco y Electrodo Recubierto

  • Es un proceso de soldadura manual a través de una varilla de acero recubierta por una capa de material orgánico que se quema y funde creando el ambiente adecuado para el proceso. Al mismo tiempo que la varilla se consume (material de aporte) se va depositando en la zona de unión o contacto.

Soldadura por Arco Sumergido y Material de Aporte Desnudo

  • Proceso automático que emplea material de aporte desnudo, que es fundido bajo una capa de material fundente que al depositarse parte de el en forma de escoria sólida, cumple la función de protección del cordón y evita el enfriamiento rápido de la soldadura, mientras que el resto del material fundente es reciclado y reutilizado.

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Factores generales a considerar durante el proceso de soldadura

Referidas al Electrodo (Material de Aporte):

  • Los electrodos seleccionados deberán estar acorde a lo indicado en la tabla 1 Equivalencia de electrodos recomendados.
  • Se podrá utilizar cualquier electrodo con denominación superior a E70xx, el criterio que prevalece es que la resistencia a la tracción de la junta sea igual o superior a la del metal base.
  • La clasificación y tamaño de electrodo, longitud de arco, voltaje y amperaje deberán ser los adecuados al espesor del material, tipo de junta, posición de soldadura y otras circunstancias. La corriente para soldadura deberá ser la recomendada por el fabricante del electrodo. En la tabla 2, se muestran los rangos de corriente requeridos de acuerdo a la clasificación y diámetro del electrodo a ser utilizado.
  • El diámetro máximo de electrodo deberá ser:
    - 8 mm (5/16") para todas las soldadura hechas en posición horizontal excepto el primer pase.
    - 6,4 mm (¼") para soldadura a filete, junta tipo 3 y 4.
    - 6,4 mm (¼") para primer pase o soldadura a filete (junta tipo 3 y 4) hecha en posición plana y soldadura a tope (junta tipo 1 y 2) hecha en posición plana con respaldo y con separación de ¼" o más.
    Todos estos valores son referenciales y pueden ser controlados por aproximación en la soldadura de campo.
  • Para aceros con un contenido de carbono mayor a 0,22% y en espesores mayores a 9 mm, se requerirá precalentar el acero entre 120°C - 200 °C para eliminar los riesgos de agrietamiento. Para los tubos con esta condición, el contenido de carbono estará señalado mediante esténcil en la superficie externa del tubo.

Referidas al Proceso de Soldadura:

  • Podrán realizarse uniones directas tubo a tubo por lo que se recomienda la soldadura de filete ó la soldadura de ranura que se adaptan a las uniones típicas aplicadas al "Tubo Estructural CONDUVEN ECO".
  • Se debe graduar al amperaje indicado para garantizar que el metal base no sufrirá problemas de fusión y debilitamiento por este efecto.
  • Mantener diferencias no mayores de 3 mm entre los espesores de las piezas a unir, cuando esto suceda, se debe considerar la colocación de planchas que sirvan de transición entre los elementos a unir.
  • En los casos en que se trabaje con espesores menores de 4 mm se recomienda puntear la unión con un Electrodo de menor resistencia a la tracción y el cordón continuo con el Electrodo recomendado.
  • Para garantizar la calidad de la soldadura, estas no deben realizarse cuando las superficies a soldar están húmedas o expuestas a la lluvia.
  • Los tamaños y longitudes de las soldaduras deberán estar acordes con lo especificado en los planos y/o requerimientos de diseño.
  • Las superficies del tubo estructural sobre las que se depositará la soldadura deberán ser de acabado liso, uniforme y libre de hendiduras, desgarramientos, grietas y otras discontinuidades que pudieran afectar de manera adversa la calidad y resistencia de la soldadura. Asimismo, las superficies a ser soldadas y las adyacentes a éstas deberán estar libres de cascarilla, óxido, escoria, humedad, grasa y materiales extraños que pudieran impedir una soldadura adecuada o producir humos y gases molestos.
  • La tabla 3 Tipo y Dimensiones de Juntas Soldadas, muestra las especificaciones de los tipos de juntas que deben utilizarse en la soldadura del tubo estructural. Indicándose aquí las dimensiones de separación de junta, espesores de material, ángulo de bisel y ancho de cara plana.
  • Las partes a ser unidas a filete (junta tipo 3 y 4) deberán unirse lo más cerrado posible.
  • La apertura de raíz no excederá 5 mm (3/16").
  • Todas las uniones deberán estar bien alineadas.
  • Las partes a soldarse una vez alineadas deben mantenerse en posición mediante tornillos, cuñas u otros medios adecuados.

Manejo y conservación del electrodo

  • El recubrimiento del electrodo es el encargado de proporcionar el ambiente adecuado de protección del cordón de soldadura, por lo que se debe evitar el empleo de varillas con humedad o daños a nivel del recubrimiento. Es aquí donde se deben tomar en cuenta las reglas de mantenimiento y recuperación de los mismos.
  • Los Electrodos deberán adquirirse en empaques y/o recipientes herméticamente sellados o deberán secarse al menos durante dos horas entre 260 °C (500 ° F) y 430°C (800 °F) antes de su uso. Los Electrodos deberán secarse antes de su uso si el empaque muestra evidencia de daño.
  • Una vez abierto el empaque de los Electrodos, éstos deberán ser almacenados en un recipiente acondicionado con una bombilla o resistencia eléctrica a una temperatura de al menos 120°C (250°F).
  • Después de abierto el empaque o sacados los electrodos del horno es recomendable que éstos sean consumidos completamente.
  • Todos los Electrodos indicados en la tabla 1 garantizan una soldabilidad y resistencia de la junta igual o superior a la del tubo, siempre que se respeten las condiciones de preparación de junta y manejo aquí recomendadas.

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Tablas para soldadura

  • Los tubos estructurales son suministrados ligeramente aceitados o lubricados para evitar la corrosión a corto plazo, de común acuerdo con el cliente pueden suministrarse negros o galvanizados.

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TABLA 1. Equivalencia de Electrodos Recomendados
Especificación
ANSI / AWS
Arcometal (AGA) West Arco
E-7010 G-24  
E-7014   ZIP-14
E-7016   WIZ-16
E-7018 B-10 / B-21 WIZ-185 / WIZ-18
E-7024 RH-10 ZIP-24
E-7028   ZIP-28

TABLA 2. Rangos Típicos de Corriente en Amperios
Diámetro del
Electrodo
E-7014 E-7015
E-7016
E-7018M
E-7018
E-7024
E-7028
pulg mm
3/32 2,4 80-125 65-110 70-100 100-145
1/8 3,2 100-160 100-150 115-165 140-190
5/32 4,0 150-210 140-200 150-220 180-250
3/16 4,8 200-275 180-255 200-275 230-305
7/32 5,6 240-340 240-320 260-340 275-365

TABLA 3. Tipos y Dimensiones de Juntas
Junta (pulg) Descripción Espesor 1 (t1)
mm (pulg)
Espesor 2 (t2)
mm (pulg)
1 Tope 6,4 mm (1/4") máx. N/A
2 Tope con Bisel   N/A
3 Filete 6,4 mm (1/4") máx. No limitado
4 Filete con Bisel No limitado No limitado
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