learning to stick weld

learning to stick weld
Welding Guide
LEARNING TO STICK WELD
Refer to
http://www.lincolnelectric.com/safety
for additional safety information.
Welding Safety
Interactive Web Guide
for mobile devices
LTW2
| Issue Date 07/13
© Lincoln Global, Inc. All Rights Reserved.
Safety DepenDS on you
The serviceability of a product or structure utilizing this type of
information is and must be the sole responsibility of the builder/user.
Many variables beyond the control of The Lincoln Electric Company
affect the results obtained in applying this type of information. These
variables include, but are not limited to, welding procedure, plate
chemistry and temperature, weldment design, fabrication methods,
and service requirements.
WARNING
This statement appears where the information must be followed
exactly to avoid serious personal injury or loss of life.
CAUTION
This statement appears where the information must be followed to
avoid minor personal injury or damage to this equipment.
Keep youR heaD out of the fumeS
DON’T get too close to the arc. Use
corrective lenses if necessary to
stay a reasonable distance away
from the arc.
READ and obey the Material Safety
Data Sheet (MSDS) and the warning
label that appears on all containers
of welding materials.
USE ENOUGH VENTILATION or
exhaust at the arc, or both, to keep
the fumes and gases from your breathing zone and the general area.
IN A LARGE ROOM OR OUTDOORS, natural ventilation may be
adequate if you keep your head out of the fumes (see below).
USE NATURAL DRAFTS or fans to keep the fumes away from your
face.
If you develop unusual symptoms, see your supervisor. Perhaps the
welding atmosphere and ventilation system should be checked.
weaR coRRect eye, eaR & boDy pRotection
PROTECT your eyes and face with welding helmet
properly fitted and with proper grade of filter plate
(See ANSI Z49.1).
PROTECT your body from welding spatter and arc
flash with protective clothing including woolen
clothing, flame-proof apron and gloves, leather
leggings, and high boots.
PROTECT others from splatter, flash, and glare with
protective screens or barriers.
IN SOME AREAS, protection from noise may be
appropriate.
BE SURE protective equipment is in good condition.
ALSO, WEAR SAFETY GLASSES IN WORK
AREA AT ALL TIMES.
SpeciaL SituationS
DO NOT WELD OR CUT containers or materials which have
previously been in contact with hazardous substances unless they are
properly cleaned. This is extremely dangerous.
DO NOT WELD OR CUT painted or plated parts unless special
precautions with ventilation have been taken. They can release highly
toxic fumes or gases.
Additional precautionary measures
PROTECT compressed gas cylinders from excessive heat, mechanical
shocks, and arcs; fasten cylinders so they cannot fall.
BE SURE cylinders are never grounded or part of an electrical circuit.
REMOVE all potential fire hazards from welding area.
ALWAYS HAVE FIRE FIGHTING EQUIPMENT READY FOR
IMMEDIATE USE AND KNOW HOW TO USE IT.
LEARNING TO STICK WELD
TABLE OF CONTENTS
Page
Learn to Stick Weld .......................................................................................................1
Arc Welding Circuit....................................................................................................1
What Happens in the Arc ..........................................................................................1
Correct Welding Position...........................................................................................2
Correct Way to Strike an Arc ....................................................................................2
Correct Arc Length ....................................................................................................2
Practice .....................................................................................................................3
Common Metals..................................................................................................3
Joint Types and Positions.................................................................................4
Butt Joint...........................................................................................................4
Penetration .......................................................................................................4
Fillet Joint..........................................................................................................4
Multi Pass Welds ................................................................................................5
Welding in the Vertical Position ..........................................................................5
Vertical-Up Welding ............................................................................................5
Vertical-Down Welding .......................................................................................5
Overhead Welding ..............................................................................................6
Welding Sheet Metal...........................................................................................6
Hardfacing ..........................................................................................................6
How to hardface the Sharp Edge........................................................................6
Hardfacing of Idler and Roller .............................................................................7
Welding Cast Iron ...............................................................................................7
Cast Iron Plate Preparation ................................................................................8
3
LEARNING TO STICK WELD
LEARNING TO STICK WELD
No one can learn to weld simply by reading about it. Skill
comes only with practice. The following pages will help the
inexperienced welder to understand welding and develop
his skill. For more detailed information, order a copy of
“New Lessons in Arc Welding”, available from the James F.
Lincoln Foundation.
the aRc-weLDing ciRcuit
The operator’s knowledge of arc welding must go beyond the arc
itself. If you want to get the most out of your welding practice, your
knowledge of welding must go beyond the arc. You also need to
understand how to control the arc, and this requires knowledge of the
welding circuit and the equipment that provides the electric current
used in the arc. Figure 1 is a diagram of the welding circuit. The
circuit begins where the electrode cable is attached to the welding
machine and ends where the work cable is attached to the welding
machine. Current flows through the electrode cable to the electrode
holder, through the holder to the electrode and across the arc. On the
work side of the arc, the current flows through base metal to the work
cable and back to the welding machine. The circuit must be complete
for the current to flow. To weld, the work clamp must be tightly
connected to clean base metal. Remove paint, rust, etc. as necessary
to get a good connection. Connect the work clamp as close as
possible to the area you wish to weld. Avoid allowing the welding
circuit to pass through hinges, bearings, electronic components or
similar devices that can be damaged.
This arc-welding circuit has a voltage output of up to 79 volts, which
is enough to shock.
The electric arc is made between the work and the tip end of a small
metal wire - the electrode - which is clamped in a holder. The holder
is held by the welder.
What Happens in the Arc?
Figure 2 illustrates the action that takes place in the electric arc. It
closely resembles what is actually seen during welding.
FIGURE 2—The welding arc
The “arc stream’’ is seen in the middle of the picture. This is the
electric arc created by the electric current flowing through the space
between the end of the electrode and the work. The temperature of
this arc is about 6000°F. (3315°C.), which is more than enough to
melt metal. The arc is both very bright and very hot. If you look at the
arc with your naked eye, you risk several hours’ or days’ worth of
pain and poor, blurry vision. A welding helmet with a very dark lens,
specifically designed for arc welding, must be used whenever viewing
the arc.
Have you ever watched water flow from a garden hose onto soft soil
or earth? Eventually, the water will build up enough to displace and
dig into the soil beneath it. It may even form a small crater that then
fills with water. The arc works the same way, melting the base metal
and actually digging into it as it moves across the surface of the base
metal. The molten metal forms a molten pool or crater and tends to
flow away from the arc. As it moves away from the arc, it cools and
solidifies. A slag forms on top of the weld to protect it during cooling.
WARNING
ELECTRIC SHOCK CAN KILL.
CAREFULLY REVIEW THE ARC WELDING
SAFETY PRECAUTIONS AT THE BEGINNING
OF YOUR OPERATOR’S MANUAL.
ARC RAYS CAN BURN
EYES AND SKIN.
when uSing an open aRc pRoceSS, it iS
neceSSaRy to uSe coRRect eye, heaD anD
A gap is made in the welding circuit (see figure 1) by holding the tip of boDy pRotection.
the electrode 1/16-1/8” away from the work or base metal being
PROTECT YOURSELF AND OTHERS, READ
welded. The electric arc is established in this gap and is held and
“ARC RAYS CAN BURN” AT THE FRONT OF THE
moved along the joint to be welded, melting the metal as it is moved
OPERATOR’S MANUAL SUPPLIED WITH THE
Arc welding is a manual skill requiring a steady hand, good physical
WELDER.
condition, and good eyesight. The operator controls the welding arc
and, therefore, the quality of the weld made .
To electrical
(earth) ground.
FIGURE 1—The welding circuit for Shielded Metal
Arc Welding(SMAW)
1
LEARNING TO STICK WELD
The function of the covered electrode is much more than simply to
carry current to the arc. The electrode is composed of a core of metal
wire around which has been extruded and baked a chemical
covering. The core wire melts in the arc, and tiny droplets of molten
metal shoot across the arc into the molten pool. The electrode
provides additional filler metal for the joint to fill the groove or gap
between the two pieces of the base metal. The covering also melts or
burns in the arc. It has several functions. It makes the arc steadier,
provides a shield of smoke-like gas around the arc to keep oxygen
and nitrogen in the air away from the molten metal, and provides a
flux for the molten pool. The flux picks up impurities and forms the
protective slag. The principal differences between various types of
electrodes are in their coatings. By varying the coating, it is possible
to greatly alter the operating characteristics of electrodes. By understanding the differences in the various coatings, you will gain a better
understanding of selecting the best electrode for the job you have at
hand. In selecting an electrode, you should consider the following
aspects:
2. The Correct Way to Strike an Arc
Be sure the work clamp makes good electrical contact to
the work.
Lower your autodarkening or fixed shade welding helmet.
Scratch the electrode slowly over the metal and you will see
sparks flying. While scratching, lift the electrode 1/8"
(3.2mm) to establish the arc.
NOTE: If you stop moving the electrode while scratching,
the electrode will stick.
NOTE: Most beginners try to strike the arc by making a fast jabbing motion
down onto the plate. Result: They either stick or their motion is so fast
that they break the arc immediately.
3. The Correct Arc Length
The arc length is the distance from the tip of the electrode
core wire to the base metal.
1. The type of deposit you want, e.g. mild steel,
stainless, low alloy, hardfacing
Once the arc has been established, maintaining the correct
arc length becomes extremely important. The arc should be
short, approximately 1/16 to 1/8" (1.6 to 3.2mm) long. As the
electrode burns off, it must be fed to the work to maintain
correct arc length.
2. The thickness of the plate you want to weld
3. The position it must be welded in (downhand, out of
position)
4. The surface condition of the metal to be welded
The easiest way to tell whether the arc has the correct
length is by listening to its sound. A nice, short arc has a
distinctive, “crackling” sound, very much like eggs frying in
a pan. The incorrect, long arc has a hollow, blowing or
hissing sound.
5. Your ability to handle and obtain the desired
electrode
The following four simple manipulations are of prime importance.
Without complete mastery of these four, further welding is more or
less futile. With complete mastery of the four, welding will be easy.
4. The Correct Welding Speed
The important thing to watch while welding is the puddle of
molten metal right behind the arc. Do NOT watch the arc
itself. It is the appearance of the puddle and the ridge where
the molten puddle solidifies that indicate correct welding
speed. The ridge should be approximately 3/8" (9.5mm)
behind the electrode.
1. The Correct Welding Position
At first, you may find it easier to use the two-handed
technique shown below. This requires the use of a welding
helmet.
a. Hold the electrode holder in your right hand.
The tendancy is to weld too fast, resulting in a thin, uneven,
“wormy” looking bead. Watching the molten metal.
b. Touch your left hand to the underside of your right.
c. Put the left elbow against your left side.
(For welding left-handed it is the opposite.)
If you are using a hand shield, hold the electrode holder in
your right hand and the hand shield in your left. (For welding
left-handed it is the opposite.)
Whenever possible, weld from left to right (if right-handed).
This enables you to see clearly what you are doing.
IMPORTANT: For general welding it is not necessary to weave the arc; neither
forwards and backwards nor sideways. Weld along at a steady pace. You
will find it easier.
Hold the electrode at a slight angle as shown.
NOTE: When welding on thin plate, you will find that you will have to increase
the welding speed, whereas when welding on heavy plate, it is necessary
to go more slowly in order to get good penetration.
2
LEARNING TO STICK WELD
PRACTICE
Common Metals
Most metals found around the farm or small shop are low
carbon steel, sometimes referred to as mild steel. Typical
items made with this type of steel include most sheet metal,
plate, pipe and rolled shapes such as channels, angle irons
and “I’’ beams. This type of steel can usually be easily
welded without special precautions. Some steel, however,
contains higher carbon. Typical applications include wear
plates, axles, connecting rods, shafts, plowshares and
scraper blades. These higher carbon steels can be welded
successfully in most cases; however, care must be taken to
follow proper procedures, including preheating the metal to
be welded and, in some cases, carefully controlling the
temperature during and after the welding process. For
further information on identifying various types of steels and
other metals, and for proper procedures for welding them,
we again suggest you purchase a copy of (“New Lessons in
Arc Welding” available from the James F. Lincoln arc
welding foundation).
Use the following exercise to spend a little more time practice in the
four skills that enable you to maintain:
1. Correct Welding Position
2. Correct Way To Strike An Arc
3. Correct Arc Length
4. Correct Welding Speed
Use the following:
Mild Steel Plate 3/16" (4.8mm) or heavier
Electrode 1/8" (3.2mm) Fleetweld® 180
Current Setting: 105 Amps AC or 95 Amps DC(+)
Do the following:
1.
Learn to strike the arc by scratching the electrode over
the plate. Be sure the angle of the electrode is correct.
Use both hands.
2.
When you can strike an arc without sticking, practice
the correct arc length. Learn to distinguish it by its
sound.
3.
When you are sure that you can hold a short, crackling
arc, start moving. Look at the molten puddle constantly,
and look for the ridge where the metal solidifies.
4.
Run beads on a flat plate. Run them parallel to the top
edge (the edge farthest away from you). This gives you
practice in running straight welds, and also, it gives you
an easy way to check your progress. The 10th weld will
look considerably better than the first weld. By
constantly checking on your mistakes and your
progress, welding will soon be a matter of routine.
Regardless of the type of metal being welded, it is important
in order to get a quality weld that it be free of oil, paint, rust
or other contaminants.
3
LEARNING TO STICK WELD
JOINT TYPES AND
POSITIONS
Penetration
Unless a weld penetrates close to 100%, a Butt Joint will be weaker
than the material welded together.
Five types of welding joints are: Butt joint, Fillet joint, Lap joint, Edge
joint and Corner joint. See Figure 3.
FIGURE 3
Of these, the Butt Joint and Fillet Joint are the two most common
welds.
In this example, the total weld is only 1/2” (12.5mm) the thickness of
the material; thus the weld is only approximately half as strong as the
metal.
Butt joint
Lap joint
In this example, the joint has been flame beveled or ground prior to
welding so that 100% penetration could be achieved. The weld, if
properly made, is as strong or stronger than the original metal.
Edge joint
Fillet joint
Corner joint
Butt Joints
Place two plates side by side, leaving 1/16” (1.6mm) (for thin metal)
to 1/8” (3.2mm) (for heavy metal) space between them in order to get
deep penetration.
Securely clamp or tack weld the plates at both ends, otherwise the
heat will cause the plates to move apart. See Figure 4.
Fillet Joints
When welding a Fillet Joint, it is very important to hold the electrode
at a 45° angle between the two sides, or the metal will not distribute
itself evenly.
To make it easy to get the 45° angle, it is best to put the electrode in
the holder at a 45° angle, as shown:
FIGURE 4
Now weld the two plates together. Weld from left to right (if right
handed). Point the Stick electrode between the two plates, keeping
the Electrode Holder tilted in the direction of travel.
Weld Direction
Watch the molten metal to be sure it distributes itself evenly on both
edges and in between the plates. This is referred to as the “pull
technique”. On thin gauge sheet metal, use the “push technique”.
4
LEARNING TO STICK WELD
Multiple Pass Welds
metal. As soon as it has solidified, the arc is SLOWLY brought
back, and another few drops of metal are deposited. DO NOT
FOLLOW THE UP AND DOWN MOVEMENT OF THE ARC WITH THE
EYES. KEEP THEM ON THE MOLTEN METAL.
8. When the arc is brought back to the now solidified puddle, IT
MUST BE SHORT, otherwise no metal will be deposited, the
puddle will melt again, and it will “drip.”
9. It is important to realize that the entire process consists of SLOW,
DELIBERATE movements. There are no fast motions.
Make multiple pass horizontal fillet joints as shown in the sketch. Put
the first bead in the corner with fairly high current. Hold the electrode
angle needed to deposit the filler beads as shown putting the final
bead against the vertical plate.
Vertical-Down Welding
Vertical-down welds are applied at a fast pace. These welds are
therefore shallow and narrow, and as such are excellent for sheet
metal. Do not use the vertical-down technique on heavy metal. The
welds will not be strong enough.
1. Use 1/8” (3.2mm) or 3/32" (2.4mm) Fleetweld® 180 electrode.
Welding in the Vertical Position
2. On thin metal, use 60-75 amps. (14 ga 75 amps — 16 ga 60
amps.)
Welding in the vertical position can be done either vertical-up or
vertical-down. Vertical-up is used whenever a large, strong weld is
3. Hold the electrode in a 30-45° angle with the tip of the electrode
desired. Vertical-down is used primarily on sheet metal for fast, low
pointing upwards.
penetrating welds.
4. Hold a VERY SHORT arc, but do not let the
electrode touch the metal.
Vertical-Up Welding
5. An up and down whipping motion will help
prevent burn-through on very thin plate.
The challenge, when welding vertical-up, is to put the molten metal
where it is wanted and make it stay there. If too much molten metal is 6. Watch the molten metal carefully.
deposited, gravity will pull it downwards and make it “drip.’’
The important thing is to continue lowering the entire arm as the weld
Therefore a certain technique has to be followed:
is made so the angle of the electrode does not change. Move the
electrode so fast that the slag does not catch up with the arc.
Vertical-down welding gives thin, shallow welds. It should not be used
on heavy material where large welds are required.
1. Use 1/8" (3.2mm) at 90-105 amps or 3/32" (2.4mm) at 60 amps
Fleetweld® 180 electrode.
2. When welding, the electrode should be kept horizontal or pointing
slightly upwards. (See drawing.)
3. The arc is struck and metal deposited at the bottom of the two
pieces to be welded together.
4. Before too much molten metal is deposited, the arc is SLOWLY
moved 1/2”-3/4" (12.5-19mm) upwards. This takes the heat
away from the molten puddle, which solidifies. (If the arc is not
taken away soon enough, too much metal will be deposited, and
it will “drip.’’)
5. The upward motion of the arc is caused by a very slight wrist
motion. The arm must NOT move in and out, as this makes the
entire process very complicated and difficult to learn.
6. If the upward motion of the arc is done with a correct wrist
motion, the arc will automatically become a long arc that
deposits little or no metal. (See drawing.)
7. During this entire process the ONLY thing to watch is the molten
5
LEARNING TO STICK WELD
Overhead Welding
How to Hardface the Sharp Edge (Metal to Ground Wear)
Various techniques are used for overhead welding. However, in the
1. Grind the share, approximately one inch (25mm) wide along the
interest of simplicity for the inexperienced welder the following
edge, so the metal is bright.
technique will probably take care of most needs for overhead welding: 2. Place the share on an incline of approximately 20-30°. The
1. Use 1/8" (3.2mm) at 90-105 amps or 3/32" (2.4mm) at 60 amps
easiest way to do this is to put one end of the share on a brick.
Fleetweld® 180 electrode.
(See drawing.)
2. Put the electrode in the holder so it sticks straight out.
Most users will want to hardface the underside of the share, but
some might find that the wear is on the top side. The important
3. Hold the electrode at an angle approximately 30° off vertical,
thing is to hardface the side that wears.
both seen from the side and seen from the end.
3. Use 1/8" (3.2mm) Wearshield™ ABR electrode at 90-105 amps.
Strike the arc about one inch (25mm) from the sharp edge.
4. The bead should be put on with a weaving motion, and it should
be 1/2” to 3/4" (12.5 to 19mm) wide. Do not let the arc blow
over the edge, as that will dull the edge. (See drawing.)
The most important thing is to hold a VERY SHORT arc. (A long
arc will result in falling molten metal; a short arc will make the
metal stay.)
If necessary — and that is dictated by the looks of the molten
puddle — a slight back and forth motion along the seam with the
electrode will help prevent “dripping.”
5. Use the back-stepping method. Begin to weld 3" (75mm) from
the heel of the share and weld to the heel. The second weld will
begin 6" (150mm) from the heel, the third weld 9" (225mm) from
the heel, etc.
Welding Sheet Metal
Welding sheet metal presents an additional problem. The thinness of
the metal makes it very easy to burn through. Follow these few
simple rules:
1. Hold a very short arc. (This prevents burn through, since
beginners seem to hold too long an arc.)
2. Use 1/8” (3.2mm) or 3/32" (2.4mm) Fleetweld® 180 electrode.
3. Use low amperage. 75 amps for 1/8" (3.2mm) electrode, 40-60
amps for 3/32" (2.4mm) electrode.
4. Move fast. Don’t keep the heat on any given point too long. Keep
going. Whip the electrode.
5. Use lap welds whenever possible. This doubles the thickness of
the metal.
BACK-STEPPING
Back-stepping greatly reduces the chances for cracking of the share,
and it also greatly reduces possible warpage.
NOTE: The entire process is rather fast. Many beginners go much too slowly
when hardfacing plow shares, running the risk of burning through the thin
metal.
Hardfacing
There are several kinds of wear. The two most often encountered are
as follows:
1. Metal to Ground Wear
(Plowshares, bulldozer blades, buckets, cultivator shares, and
other metal parts moving in the soil.)
2. Metal to Metal Wear
(Trunnions, shafts, rollers and idlers, crane and
mine car wheels, etc.)
Each of these types of wear demands a different kind of
hardsurfacing electrode.
When the proper electrode is applied, hardsurfacing can more than
double the service life of the part. For instance, hardsurfacing of
plowshares results in 3-5 times more acreage plowed.
6
LEARNING TO STICK WELD
Hardfacing of Idler and Roller (Metal to Metal Wear)
Welding Cast Iron
A very common application of hardfacing for metal to metal wear is
the hardfacing of idlers and rollers and the rails that ride on these
rollers and idlers.
The reason for hardfacing these parts is primarily monetary. A few
dollars worth of electrode will completely build up a roller or idler, and
the hard surface will outlast several times the normal life or such
rollers and idlers.
If the below procedure is followed, it is not even necessary to remove
the grease bearing while welding. This will save a lot of time.
1. The roller (or idler) is inserted on a piece of pipe that is resting on
two sawbucks. This enables the operator to turn it while welding.
2. Use Wearshield™ BU electrodes, 5/32" (4.0mm) at 175 amps or
3/16" (4.8mm) at 200 amps.
3. Weld across the wearing surface. Do not weld around.
4. Keep the roller (or idler) cool by quenching with water, and by
stopping the welding periodically. This will prevent shrinking of
the roller (or idler) on the grease bearing.
5. Build up to dimension. The weld metal deposited by
Wearshield™ BU electrode is often so smooth that machining or
grinding is not necessary.
When welding on a piece of cold cast iron, the tremendous heat from
the arc will be absorbed and distributed rapidly into the cold mass.
This heating and sudden cooling creates WHITE, BRITTLE cast iron in
the fusion zone.
This is the reason why welds in cast iron break. Actually, one piece of
the broken cast iron has the entire weld on it, and the other piece has
no weld on it.
In order to overcome this, the welding operator has two choices:
1. Preheat the entire casting to 500-1200°F. (260-649°C). If the
cast iron is hot before welding, there will be no sudden chilling
which creates brittle white cast iron. The entire casting will cool
slowly.
2. Weld 1/2" (12.5mm) at a time, and not weld at that spot again
until the weld is completely cool to the touch.
In this way, no large amount of heat is put into the mass.
NOTE: The quenching of the roller (or idler) has another purpose: it increases
the hardness — and thus the service life — of the deposit.
The hardfacing of the rails is a lot easier:
1. Place the rails with the side that rides on the rollers and idlers
upwards.
2. Use Wearshield™ BU electrodes, 5/32" (4.0mm) at 175 amps or
3/16" (4.8mm) at 200 amps.
3. Build up to size.
4. Do not quench. This will make the deposit slightly softer than the
deposit on the idlers and rollers. That means that the wear will
primarily be on the rails, which are a lot easier and less timeconsuming and cheaper to build up.
If you have no way of preheating large castings, you’ll probably find it
easier to use the second of the two methods discussed above.
However, smaller castings can easily be preheated before welding by
using a forge, stove, fire, or Arc Torch.
When using the 1/2" (12.5mm) at a time method, it is recommended
to start 1/2" (12.5mm) away from the previous bead and weld into the
previous bead (backstepping).
After welding Cast Iron, protect the casting against fast cooling. Put it
in a sand (or lime) box.
If sand or lime is not available, cover it with sheet metal or any other
non-flammable material that will exclude drafts and retain heat.
NOTE: The same electrode — Wearshield™ BU — will give the operator two
desired hardnesses, just by a difference in cooling rate, making it possible
to put the hardest deposit on the most expensive parts.
NOTE: The outside of the rails (the side that comes in contact with the ground)
should be surfaced with Wearshield™ ABR, since this side has Metal to
Ground wear.
Cast Iron Plate Preparation
Wherever practical, the joint to be welded should be “veed” out by
grinding or filing to give complete penetration. This is especially
important on thick castings where maximum strength is required. In
some instances, a back-up strip may be used and plates may be
gapped 1/8" (3.2mm) or more.
On sections where only a sealed joint is required and strength is not
important, the joint may be welded after slightly veeing out the seam
as shown.
7
LEARNING TO STICK WELD
8
cuStomeR aSSiStance poLicy
The business of The Lincoln Electric Company is manufacturing and
selling high quality welding equipment, consumables, and cutting
equipment. Our challenge is to meet the needs of our customers and
to exceed their expectations. On occasion, purchasers may ask
Lincoln Electric for advice or information about their use of our
products. We respond to our customers based on the best information
in our possession at that time. Lincoln Electric is not in a position to
warrant or guarantee such advice, and assumes no liability, with
respect to such information or advice. We expressly disclaim any
warranty of any kind, including any warranty of fitness for any
customer’s particular purpose, with respect to such information or
advice. As a matter of practical consideration, we also cannot assume
any responsibility for updating or correcting any such information or
advice once it has been given, nor does the provision of information
or advice create, expand or alter any warranty with respect to the sale
of our products.
Lincoln Electric is a responsive manufacturer, but the selection and
use of specific products sold by Lincoln Electric is solely within the
control of, and remains the sole responsibility of the customer. Many
variables beyond the control of Lincoln Electric affect the results
obtained in applying these types of fabrication methods and service
requirements.
Subject to Change – This information is accurate to the best of our
knowledge at the time of printing. Please refer to
www.lincolnelectric.com for any updated information.
Guía de soldadura
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
consulte
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para obtener información adicional.
Welding Safety
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La SeguRiDaD DepenDe De uSteD
El equipo de soldadura por arco y corte de Lincoln está diseñado y
construido teniendo en mente la seguridad. Sin embargo, la
seguridad general puede ser mejor si instala y opera la máquina
adecuadamente. NO INSTALE, NO PONGA EN FUNCIONAMIENTO NI
REPARE ESTE EQUIPO SIN LA LECTURA DEL MANUAL DE LOS
OPERADORES QUE SE PROPORCIONA CON SU MÁQUINA Y LAS
MEDIDAS DE SEGURIDAD CONTENIDAS EN EL MISMO. Lo más
importante, piense antes de actuar y tenga cuidado.
WARNING
Esta declaración aparece donde la información debe seguirse
exactamente para evitar lesiones personales serias o pérdida de la
vida.
CAUTION
Esta declaración aparece donde la información debe seguirse para
evitar lesiones personales menores o daños a este equipo.
mantenga Su cabeza aLejaDa De LoS humoS
NO se acerque demasiado al arco.
Utilice lentes correctivos si es
necesario para permanecer a una
distancia razonable del arco.
LEA y obedezca la Ficha de Datos
de Seguridad de Material (MSDS) y
la etiqueta de advertencia que
aparece en todos los contenedores
de los materiales de soldadura.
UTILICE SUFICIENTE VENTILACIÓN
o escape en el arco, o ambos, para mantener los humos y gases
alejados de su zona de respiración y área en general.
EN UN CUARTO GRANDE O EN EXTERIORES, la ventilación natural es
adecuada si mantiene su cabeza alejada de los humos (vea a
continuación).
UTILICE LAS CORRIENTES DE AIRE NATURALES o ventiladores para
mantener los humos alejados de su cara.
Si desarrolla síntomas inusuales, vea a su supervisor. Tal vez deban
revisarse la atmósfera de soldadura y sistema de ventilación.
utiLice pRotección coRRecta paRa
LoS ojoS, oíDoS y cueRpo
PROTEJA sus ojos y cara con la careta de soldadura
ajustada adecuadamente, y una placa de filtro de
grado adecuado (Vea ANSI Z49.1).
PROTEJA su cuerpo de la salpicadura de soldadura y
destellos del arco con ropa de seguridad incluyendo
ropa de lana, mandil y guantes a prueba de fuego,
pantalones de cuero y botas altas.
PROTEJA a otros de las salpicaduras, destellos y
deslumbramientos con pantalla o barreras de
protección.
EN ALGUNAS ÁREAS, la protección contra el ruido
resulta adecuada.
ASEGÚRESE de que el equipo protector esté en buenas condiciones.
Asimismo, utilice SIEMPRE lentes de seguridad en el área de trabajo.
SituacioneS eSpeciaLeS
NO SUELDE O CORTE contenedores o materiales que han estado
previamente en contacto con sustancias peligrosas a menos que
estén propiamente limpios. Esto es extremadamente peligroso.
NO SUELDE O CORTE partes pintadas o enchapadas a menos que
haya tomado precauciones especiales con la ventilación. Pueden
liberar humos o gases altamente tóxicos.
Medidas de precaución adicionales
PROTEJA los cilindros de gas comprimido del calor excesivo,
impactos mecánicos y arcos; sujete los cilindros para que no se
puedan caer.
ASEGÚRESE de que los cilindros nunca estén aterrizados ni sean
parte de un circuito eléctrico.
REMUEVA todos los riesgos de incendio potenciales del área de
soldadura.
SIEMPRE TENGA EQUIPO CONTRA INCENDIOS LISTO PARA USO
INMEDIATO Y APRENDA A USARLO.
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
CONTENIDO
Page
Aprendiendo Palillo Soldar...........................................................................................1
Circuito de la Soldadura al Arco................................................................................2
Qué Sucede en el Arco.................................................................................................2
Posición Correcta para Soldar ........................................................................................3
Forma correcta para iniciar un arco ...............................................................................3
Longitud correcta del arco .............................................................................................3
Práctica.......................................................................................................................4
Metales Comunes..................................................................................................4
Tipos de soldadura ...........................................................................................5
Soldadura a tope ..............................................................................................5
Penetración.......................................................................................................5
Soldadura de filete............................................................................................5
Soldadura de Pasadas Multiples ........................................................................6
Soldadura en posición vertical.................................................................................6
Soldadura en dirección vertical ascendente ..............................................................6
Soldadura vertical descendente ..........................................................................6
Soldadura sobre Cabeza ........................................................................................7
Soldadura de hojas metálicas .................................................................................7
Recubrimiento duro................................................................................................7
Como realizar el recubrimiento duro en extremos filosos............................................7
Recubrimiento duro deruedas y rodillo .....................................................................8
Como soldar hierro vaciado ......................................................................................................8
Preparación de una placa de hierro vaciado ......................................................8
1
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
APRENDIENDO A PALILLO
SOLDAR
Nadie puede aprender a soldar simplemente leyendo cómo
hacerlo. La destreza sólo se obtiene con la práctica. Las
páginas a continuación ayudarán al soldador sin experiencia
a aprender y a desarrollar sus habilidades de soldadura.
Para una información más detallada pida una copia de (las
“nuevas lecciones en la soldadura al arco” availiable de la
fundación de la soldadura al arco de James F. Lincoln).
To electrical
(earth) ground.
FIGURA 1 - Circuito para la soldadura de arco con
electrodo revestido(SMAW).
ciRcuito paRa SoLDaDuRa De aRco
El conocimiento del operador sobre la soldadura de arco debe ser
más amplio que simplemente conocer el arco mismo. Usted debe
saber controlar el arco, y ?e requiere un conocimiento del circuito de
la soldadura y del equipo que proporciona la corriente el?rica usada
en el arco. La figura 1 es un diagrama del circuito de soldadura. El
circuito empieza en donde el cable del electrodo está conectado a la
soldadora y termina en donde el cable de trabajo está conectado a la
máquina soldadora. La corriente fluye por el cable del electrodo al
portaelectrodo, a través del mismo hacia el arco. En el lado de
trabajo del arco, la corriente fluye a través del metal base hacia el
cable de trabajo y de regreso a la máquina soldadora. El circuito
debe completarse para que haya flujo de corriente. Para soldar, la
pinza de trabajo debe conectarse firmemente al metal base limpio.
Elimine pintura, óxido, etc. según sea necesario para obtener una
conexión adecuada. Conecte la pinza de trabajo tan cerca como sea
posible del área que desea soldar. No permita que el circuito de
soldadura pase a través de bisagras, rodamientos, componentes
electrónicos o dispositivos similares que pudieran dañarse.
El circuito de soldadura por arco tiene un voltaje de salida de hasta 79
voltios que puede provocar una descarga eléctrica.
El arco voltaico se hace entre el trabajo y el extremo de la extremidad
de un pequeño alambre de metal, el electrodo, que se afianza con
abrazadera en un sostenedor y el sostenedor es sostenido por el
soldador.
¿Qué sucede en el arco?
La figura 2 ilustra la acción que tiene lugar en el arco eléctrico. Se
asemeja mucho a lo que se ve en realidad durante la soldadura.
Revestimiento
Electrodo
Arco
Escoria solidificada
Gases protectores
Metal soldado
Con base metálica
FIGURE 2—The welding arc
El "flujo del arco" se puede ver en el centro de la figura. Este es el
arco eléctrico creado por la corriente eléctrica que fluye a través del
espacio que existe entre la punta del electrodo y el trabajo. La
temperatura de este arco es de aproximadamente 3315°C (6000°F),
lo que es más que suficiente para derretir el metal. El arco es muy
brillante y de una temperatura muy alta por lo que no se debe ver sin
protección en los ojos, ya que podría causar lesiones muy dolorosas.
Los lentes obscuros, específicamente diseñados para la soldadura por
arco, deben utilizarse manualmente o integrados en la careta siempre
que vea el arco.
El arco derrite el metal base y lo que realmente hace es excavar en él,
de la misma forma en que el agua que pasa a través de la boquilla de
una manguera excava en la tierra cuando cae. El metal derretido
forma un charco de soldadura o cráter que tiende a fluir alejándose
del arco. A medida que fluye del arco se enfría y solidifica. En la
parte superior de la soldadura se forma una escoria para proteger la
soldadura mientras se enfría.
WARNING
UNA DESCARGA ELECTRICA PUEDE SER
MORTAL.
REVISE CUIDADOSAMENTE LAS PRECAUCIONES DE SEGURIDAD DE LA SOLDADURA
DE ARCO AL PRINCIPIO DE ESTE MANUAL.
El arco eléctrico se crea entre el trabajo y la punta de un alambre de
metal pequeño, el electrodo, el cual se inserta en un portaelectrodo y
éste a su vez es sostenido por la soldadora. Se crea un espacio en el
circuito de soldadura (véase la figura 1) sosteniendo la punta del
electrodo a 1.6 mm - 3.2 mm (1/16" - 1/8") del trabajo o metal base
que se está soldando. El arco eléctrico se establece en este espacio,
se mantiene y desliza a lo largo de la unión que se va a soldar,
derritiendo el metal a medida que se mueve.
La soldadura por arco es una habilidad manual que requiere pulso
estable, óptima condición física y buena vista. El operador controla el
arco de soldadura y, por lo tanto, es responsable de la calidad del
trabajo de la misma.
2
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
Si está utilizando un protector para ojos de mano, sostenga
el portaelectrodo con su mano derecha y el protector de
ojos con la izquierda. Las personas zurdas deberán realizan
lo mismo, pero con la otra mano. Cuando sea posible,
suelde de izquierda a derecha (si es diestro). Esto le
permite ver claramente lo que está haciendo. Sostenga el
electrodo con una leve inclinación como se muestra.
El electrodo revestido tiene otras funciones además de llevar la
corriente al arco. El electrodo se compone de un núcleo de alambre
de metal alrededor del cual se colocó un revestimiento químico. El
alambre del núcleo se derrite en el arco y gotas diminutas de metal
derretido caen pasando a través del arco hacia el charco de metal
fundido. El electrodo proporciona un metal de relleno adicional para
la junta, el cual rellena la ranura o el espacio entre las dos piezas del
metal base. El revestimiento también se derrite o se quema en el
arco. Este tiene diversas funciones. Se encarga de que el arco sea
más estable, proporciona una protección de gas similar al humo,
alrededor del arco para alejar al oxígeno y nitrógeno (que se
encuentran en el aire) del metal derretido y proporciona un fundente
para el charco de soldadura. El fundente elimina las impurezas y
forma la escoria protectora. Las diferencias principales entre los
diversos tipos de electrodos se encuentran en sus revestimientos. Si
varia el revestimiento, es posible cambiar considerablemente las
características de operación de los electrodos. Conociendo las
diferencias entre los diversos revestimientos, usted sabrá cómo
seleccionar el mejor electrodo para realizar un trabajo de soldadura.
Cuando seleccione un electrodo debe considerar:
2. La forma correcta de iniciar un arco
Asegúrese de que la pinza de trabajo haga buen contatco
eléctrico con el trabajo. Baje su careta o mantenga la
careta de mano en frente de su cara. Frote el electrodo
lentamente sobre el metal y verá chispas volando. Mientras
frota, levante el electrodo 3.2mm (1/8") y se establecerá el
arco.
NOTA: Si deja de mover el electrodo mientras frota, éste se adherirá.
NOTA: La mayoría de los principiantes intentan iniciar el arco con un
movimiento descendente, rápido y punzante sobre la placa. Resultado: el
electrodo se adhiere o su movimiento es tan rápido que rompen el arco
inmediatamente.
1. El tipo de depósito que desea, por ejemplo acero
suave, acero inoxidable, acero con baja aleación o
acero para recubrimientos duros.
3. La longitud de arco correcta
La longitud del arco es la distancia de la punta del alambre
tubular del electrodo al metal base. Una vez que se ha
establecido el arco, mantener la longitud correcta del arco
se vuelve extremadamente importante. El arco deberá ser
corto, aproximadamente de 1.6 a 3.2mm (1/16 a 1/8") de
largo. A medida que el electrodo se quema, éste debe
alimentarse al trabajo para mantener una longitud correcta
del arco. La manera más fácil de indicar si el arco tiene una
longitud correcta es escuchando su sonido. Un arco bueno
y corto tiene un sonido distintivo de “chisporroteo”, muy
parecido al de unos huevos friendose en la sartén. Un arco
largo e incorrecto tiene un sonido cavernoso, de soplo o
siseante.
2. El grosor de la placa que desea soldar.
3. La posición en que debe soldarse (en forma
descendente, fuera de posición)
4. La condición de las superficies del metal que va a
soldar.
5. Su habilidad para manejar y obtener el electrodo
deseado.
Cuatro tipos simples de manejo son de vital importancia. Si no se
tiene un dominio total de éstos cuatro, la soldadura será ineficaz.
Con un dominio total de estos cuatro tipos, soldar será muy fácil.
4. Velocidad correcta de avance
Es importante observar mientras suelda el charco de metal
derretido justo detrás del arco. NO observe al arco. La
apariencia del charco y el reborde donde el charco
derretido se solidifica es lo que indica la velocidad correcta
de avance. El reborde debe ser de aproximadamente 9.5
mm (3/8") atrás del electrodo.
1. Posición correcta para soldar
A los principiantes se les facilitará aprender a controlar el
arco de soldadura utilizando las dos técnicas que se
proporcionan a continuación. Para esto es necesario
utilizar una careta.
a. Sostenga el portaelectrodo con la mano derecha
Reborde donde el charco
se solidifica
b. Coloque la mano izquierda debajo de la derecha.
c. Apoye el codo izquierdo en la parte izquierda de su
cuerpo. (para las personas zurdas, se hace lo
contrario)
Charco derretido
La mayoría de los principiantes tiende a soldar muy rápido,
dando como resultado un cordón con apariencia de
"oruga", delgada y dispareja. Cuando esto sucede, no están
observando el metal derretido.
IMPORTANTE: En general, para soldar no es necesario mover el arco ni hacia
adelante ni hacia atrás, ni tampoco hacia los lados. Suelde a un ritmo
estable; será más fácil de esta forma.
Vista lateral
Vista de frente
NOTA: Cuando suelde sobre una placa delgada, se dará cuenta de que tiene
que aumentar la velocidad de soldadura, mientras que al soldar sobre una
placa gruesa, es necesario llevar un ritmo más lento a fin de lograr una
Posición correcta para la soldadura
penetración adecuada.
3
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
PRÁCTICA
Metales comunes
La mayoría de los metales que se encuentran en los establecimientos
o ferreterías son aceros con bajo contenido de carbono, algunas
veces denominados aceros suaves. Los trabajos comunes que se
realizan con este tipo de acero incluyen generalmente hojas
metálicas, placas, tubería y formas laminadas como canales, ángulos
de hierro y vigas "I". Este tipo de acero puede soldarse normalmente
sin dificultades y sin necesidad de tomar precauciones especiales.
Sin embargo, algunos tipos de acero contienen cantidades mayores
de carbono. Las aplicaciones comunes incluyen placas desgastadas,
ejes, varillas de conexión, rejillas de arado y cuchillas de corte.
Estos aceros con cantidades mayores de carbono pueden soldarse
con éxito en la mayoría de los casos. Sin embargo, deben seguirse
cuidadosamente los procedimientos adecuados, incluyendo el precalentamiento del metal que se va a soldar y, en algunos casos, el
control cuidadoso de la temperatura durante y después del proceso
de soldadura.
A fin de obtener una soldadura de calidad, sin importar el tipo de
metal que se está soldando, es importante que éste esté libre de
aceite, pintura, óxido u otros contaminantes.
La mejor forma de practicar las cuatro actividades que le permitirán
mantener:
1. La posición correcta de soldadura
2. La forma correcta para iniciar un arco
3. La longitud correcta del arco
4. La velocidad correcta de avance
es invertir un poco de tiempo en el siguiente ejercicio.
Utilice lo siguiente:
Placa de acero suave,
4.8 mm (3/16") o más grueso
Electrodo,
3.2 mm (1/8"), Lincoln E6013
Programación de corriente, ...AC de 105 amperes o
CD(+) de 95 amperes
Realice lo siguiente:
1. Aprenda cómo iniciar el arco frotando el electrodo
sobre la placa. Asegúrese de que el ángulo del
electrodo sea el correcto. Si cuenta con una careta
utilice ambas manos.
2. Cuando pueda iniciar un arco sin pegar el electrodo,
practique la longitud correcta del arco. Aprenda a
distinguirla escuchando su sonido.
3. Cuando esté seguro de que puede mantener un arco
corto con el sonido correcto, empiece a deslizar el
electrodo. Observe el charco derretido constantemente y también el reborde en donde se solidifica
el metal.
4. Practique los cordones sobre una placa plana.
Hágalos paralelos a la orilla superior (la orilla que se
encuentra más lejos de usted). Esto le ayuda a
practicar soldaduras derechas y también le ofrece
una forma fácil para verificar su progreso. La décima
soldadura que haga, tendrá una mejor apariencia que
la primera. Al revisar constantemente sus errores y
su progreso, en poco tiempo, el proceso de
soldadura se convertirá en algo rutinario.
4
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
TIPOS DE SOLDADURA
Penetración
A menos que una soldadura penetre casi al 100%, una soldadura a
tope será más débil que el material que se soldó.
Los cinco tipos de uniones de soldadura son: soldadura a tope,
soldadura de filete, soldadura de empalme, soldadura de extremos y
soldadura de esquinas. See Figura 3
De estas, la soldadura a tope y la soldadura de filete son los dos tipos
de soldadura más comunes.
FIGURA 3
Soldadura a tope
12.5 mm
Deficiente (1/2")
En este ejemplo, la soldadura total únicamente es de 12.5 mm (1/2")
del grosor del material; por lo tanto, la soldadura es aproximadamente la mitad de fuerte que el metal.
Soldadura de empalme
Adecuada
Soldadura de extremos
Soldadura de filete
Soldadura de esquinas
Soldadura a tope
Las soldaduras a tope son las soldaduras que más se utilizan.
Coloque dos placas una al lado de la otra, dejando un espacio de 1.6
mm (1/16") (para metal delgado) y de 3.2 mm (1/8") (para metal
grueso) entre ellas, a fin de lograr una penetración profunda.
Suelde provisionalmente las dos placas en ambos extremos, de otra
forma el calor provocará que se separen. (Véase la figura 4):
FIGURA 4
Ahora, suelde las dos placas. Suelde de izquierda a derecha (si es
diestro). Coloque el electrodo sobre la hendidura entre las dos
placas, manteniendo el electrodo ligeramente inclinado hacia la
dirección de avance.
En este ejemplo, la unión se ha biselado con soplete o esmerilado
antes de soldarse para lograr una penetración del 100%. La
soldadura, si se realiza adecuadamente, es tan fuerte o más fuerte
que el metal original.
Soldadura de filete
Cuando se realizan soldaduras de filete, es muy importante sostener
el electrodo en un ángulo de 45° entre ambos lados o el metal no se
distribuirá equitativamente.
Para lograr mantener un ángulo de 45°, es mejor colocar el electrodo
en el portaelectrodos en un ángulo de 45°, como se muestra a
continuación:
Observe el metal derretido para asegurarse de que se distribuya
equitativamente a ambos lados y entre las placas. Se refiere esto
como la “técnica del tirón”. En el metal de hoja fino del calibrador,
utilice la “técnica del empuje”.
Weld Direction
5
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
Soldaduras de pasadas múltiples
Realice soldaduras de filete en forma horizontal de pasadas múltiples 6. Si el movimiento hacia arriba del arco se realiza correctamente con
un movimiento de la muñeca, el arco se convertirá automáticomo se muestra en la figura. Ponga el primer cordón en la esquina,
camente en un arco largo que deposite poco o nada de metal.
utilizando una corriente verdaderamente alta. Mantenga el ángulo del
(Véase la figura).
electrodo que se necesita para depositar los cordones de relleno
como se muestra, colocando el cordón final contra la placa vertical.
7. Durante todo este proceso, el UNICO elemento a observar es el
metal derretido. Tan pronto como se solidifica, el arco se retira
LENTAMENTE y se depositan otras cuantas gotas. NO SIGA EL
MOVIMIENTO HACIA ARRIBA Y HACIA ABAJO DEL ARCO CON LOS
OJOS. MANTENGA SU VISTA SOBRE EL METAL DERRETIDO.
8. Cuando el arco se coloca nuevamente sobre el charco ya solidificado, DEBE SER CORTO, de otra forma no se depositará metal, el
charco se derretirá otra vez y comenzará a gotear.
9. Es importante darse cuenta que todo el proceso implica
movimientos LENTOS Y DELIBERADOS. No deben realizarse
movimientos rápidos.
Soldadura en posición vertical
Soldadura vertical descendente
La soldadura en posición vertical puede realizarse, ya sea en forma
ascendente o descendente. La soldadura vertical ascendente se
utiliza cuando se desea una soldadura resistente y grande. La
soldadura vertical descendente se utiliza principalmente en hojas
metálicas para soldaduras rápidas y de baja penetración.
Las soldaduras verticales descendentes se hacen a un ritmo rápido.
Por lo tanto, estas soldaduras son poco profundas y estrechas, lo que
las hace excelentes para las hojas metálicas. No utilice la técnica
vertical descendente en metales gruesos. Las soldaduras no serán lo
suficientemente fuertes.
1. Utilice un electrodo Fleetweld 180 (E6011) de
Arco muy
corto
3.2 mm (1/8") o de 2.4 mm (3/32").
2. En metal delgado utilice de 60 a 75 amperes
(14 ga 75 amperes - 16 ga 60 amperes).
3. Mantenga el electrodo a un ángulo de 30-45°
con la punta del electrodo hacia arriba.
4. Mantenga un arco MUY CORTO, mas no permita que el electrodo
toque el metal.
5. Un movimiento rápido hacia arriba y hacia abajo ayudará a evitar
que se perforen placas muy delgadas.
6. Observe cuidadosamente el metal derretido.
Lo importante es continuar bajando todo el brazo a medida que se
realiza la soldadura a fin de no modificar el ángulo del electrodo.
Mueva el electrodo tan rápido que la escoria no alcance el arco. Con
la soldadura vertical descendente se realizan soldaduras delgadas y
poco profundas. No debe utilizarse esta técnica en materiales
gruesos donde se necesitan soldaduras grandes.
Soldadura en dirección vertical ascendente
El problema, cuando se suelda en forma vertical y ascendente, es
colocar el metal derretido donde se desea y lograr que permanezca
en esa posición. Si se deposita demasiado metal derretido, la
gravedad lo atraerá hacia abajo y hará que "gotee". Por lo tanto,
deben seguirse ciertas técnicas:
Arco largo
Arco corto
NOTA: El extremo del portaelectrodo donde se encuentra el electrodo
está más abajo que el arco
1. Utilice un electrodo Fleetweld‚180 (E6011) de 3.2 mm (1/8") a 90105 amperes o de 2.4 mm (3/32") a 60 amperes.
2. Cuando suelde, el electrodo debe mantenerse en una posición
horizontal o apuntando ligeramente hacia arriba. (Véase la figura).
3. Inicie el arco y deposite el metal en la parte inferior de las dos
piezas que se están soldando.
4. Antes de que se deposite demasiado metal derretido, mueva el
arco LENTAMENTE 12.5-19 mm (1/2- 3/4") hacia arriba. Esto
elimina el calor del charco derretido, que se solidifica. Si el arco no
se retira lo suficientemente rápido, se depositará un exceso de
metal y comenzará a gotear.
5. El movimiento hacia arriba del arco se logra con un movimiento
suave de la muñeca. De manera más clara, el brazo no debe
moverse hacia adentro o hacia afuera, ya que esto complica todo el
proceso y lo hace difícil de aprender.
6
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
Soldadura sobre cabeza
Como realizar el recubrimiento duro en extremos filosos
(desgaste del metal por la tierra)
Se utilizan diversas técnicas para la soldadura sobre cabeza. Sin
embargo, a fin de que el soldador sin experiencia aprenda en una
forma simple, se ha elegido la técnica que se muestra a continuación
y que probablemente satisfacerá la mayoría de sus necesidades para
la soldadura sobre cabeza:
1. Utilice un electrodo Fleetweld ‚180 (E6011) de 3.2mm (1/8") a 90105 amperes o 2.4 mm (3/32") a 60 amperes.
2. Coloque el electrodo en el portaelectrodo de tal forma que
sobresalga y se mantenga en una posición recta.
3. Mantenga el electrodo en un ángulo de aproximadamente 30°,
visto en forma lateral y frontal.
Vista lateral
1. Pula la reja, aproximadamente 25 mm (una pulgada) a lo largo del
borde, hasta que el metal brille.
2. Coloque la reja en un ángulo de aproximadamente 20-30°. La
forma más fácil de hacer esto es colocando un extremo de la reja
sobre un ladrillo. (Véase la figura).
La mayoría de los usuarios querrán realizar un recubrimiento duro
en la parte inferior de la reja, pero otros pueden encontrar que el
desgaste se presenta en el lado superior. Lo importante es recubrir
el lado que se desgasta.
3. Utilice un electrodo WearshieldTM ABR de 3.2 mm (1/8") a 90-105
amperes. Inicie el arco aproximadamente a 25 mm (1 pulgada) del
borde afilado.
4. El cordón debe colocarse con un movimiento de lado a lado y debe
tener de 12.5 a 19 mm (de 1/2 a 3/4 ") de ancho. No permita que
el arco quede sobre el borde, ya que le quitaría el filo. (Véase el
dibujo).
Vista frontal
Lo más importante es mantener un arco MUY CORTO (un arco largo
dará como resultado material fundido que gotee; un arco corto evitará
que el metal gotee).
Si es necesario y, si así lo indica la apariencia del metal fundido, un
movimiento ligero del electrodo hacia adelante y hacia atrás, a lo
largo del cordón de soldadura, ayudará a evitar el "goteo".
Mesa de trabajo
Borde filoso
Ladrillo
Reja de arado
Soldadura de hojas metálicas
Inicie al
arco aquí
Posición de la reja
Ancho de 12
a 20 mm (de
1/2 a 3/4")
Movimiento de lado a lado
Soldar hojas metálicas presenta un problema adicional. Lo delgado
del metal hace que sea muy fácil perforarlo. Siga estas reglas
5. Utilice el método regresivo. Inicie soldando 75 mm (3") a partir de
simples:
la base de la reja y continúe hacia la base. Inicie la segunda
1. Mantenga un arco muy corto. Esto evita la perforación, ya que los
soldadura a 150 mm (6") de la base de la reja y la tercera a 225
principiantes tienden a mantener el arco durante mucho tiempo.
mm (9") de la base de la reja y así sucesivamente.
2. Utilice un electrodo Fleetweld 180 de 3.2 mm (1/8") o 2.4 mm
(3/32").
Primero suelde de A a B;
después, de C a A; con3. Utilice un amperaje bajo. 75 amperes para el electrodo de 3.2 mm
tinúe de D a C y de E a D y
así sucesivamente.
(1/8"), 40-60 amperes para el electrodo de 2.4 mm (3/32").
METODO REGRESIVO
4. Realice movimientos rápidos. No mantenga el calor en un punto
dado por demasiado tiempo. Continúe. Avance el electrodo con un
movimiento corto.
5. Utilice soldaduras de empalme cuando sea posible. Esto duplica el El método regresivo realmente reduce las posibilidades de que la reja
se agriete y también disminuye en gran medida la posibilidad de que
grosor del metal.
ésta se distorsione.
Recubrimiento duro
NOTA: El proceso completo es un tanto rápido. Muchos principiantes van más
lento cuando realizan el recubrimiento duro en rejas de arado, arriesgándose a sufrir una quemadura a través del metal delgado.
Existen diversas clases de desgaste. Los dos tipos que se encuentran
con más frecuencia son:
1. Desgaste del metal por la tierra.
Rejas de arado, cuchillas de tractor nivelador, cucharones, rejas de
agricultura y otras partes metálicas que se utilizan en la tierra.
2. Desgaste de metal por metal.
Muñones, ejes, rodillos y gobernadores, grúas, ruedas de vagones
mineros y grúas, etc.
Cada uno de estos tipos de desgaste requieren una clase diferente de
electrodo de recubrimiento duro.
Cuando utilice el electrodo adecuado, la duración de la pieza, en la
mayoría de los casos será más del doble. Por ejemplo, el
recubrimiento duro de rejas de arado aumentan por 3 - 5 veces el
número de hectáreas aradas.
7
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
Recubrimiento duro deruedas y rodillo (desgaste de metal
por metal)
Como soldar hierro vaciado
Cuando se suelda una pieza de hierro vaciado frío, la enorme
cantidad de calor que despide el arco será absorbida y distribuida
rápidamente en la masa fría. Esta calor y enfriamiento repentino crea
hierro vaciado BLANCO y QUEBRADIZO en la zona de fusión.
Una aplicación muy común de recubrimiento duro para el desgaste de
metal por metal es el recubrimiento duro de ruedas, rodillos y de los
rieles que se utilizan en los mismos.
La razón de un recubrimiento duro para estas partes es básicamente
económica. La inversión en electrodos vale la pena, ya que se
reconstruye completamente una rueda o rodillo y la superficie dura
mucho más que un rodillo o rueda normal.
Si se sigue el procedimiento que se muestra a continuación, no es
necesario eliminar el rodamiento de grasa mientras se suelda. Esto
le ahorrará mucho tiempo:
1. El rodillo (o gobernador) se inserta en un tubo que descanse sobre
dos caballetes. Esto permite que el operador lo gire mientras
suelda.
2. Utilice electrodos Wearshield™ BU, 4.0 mm (5/32") a 175
amperes o 4.8 mm (3/16") a 200 amperes.
3. Suelde a lo largo de la superficie que se desgasta. No suelde
alrededor.
4. Mantenga el rodillo (o rueda) frío sumergiéndolo en agua y
deteniendo el trabajo de soldadura periódicamente. Esto evitará
que el rodillo (o rueda) se contraiga en el rodamiento de grasa.
5. Recúbralo hasta darle la dimensión deseada. El metal de
soldadura depositado por el electrodo Wearshield™ BU a menudo
es tan suave que no es necesario esmerilarlo o pulirlo.
Caliente
Hierro vaciado blanco y quebradizo
Frío
Frío
Esta es la razón por la que las soldaduras en hierro vaciado se
rompen. En realidad, una pieza de fierro vaciado rota se queda con la
soldadura completa en ella y la otra pieza sin soldadura.
Cuando se rompe, la
soldadura queda en
una de las piezas.
Para contrarrestar esto, el soldador tiene dos opciones:
1. Puede precalentar toda la pieza de 260 a 649°C (500 -1200°F). Si
el hierro vaciado se calienta antes de soldar, no habrá enfriamiento
repentino que produzca un hierro vaciado blanco y quebradizo.
Toda la pieza fundida se enfriará lentamente.
2. Puede soldar 12.5 mm (1/2") a la vez y no soldar en esa área otra
vez hasta que la soldadura esté completamente fría al tacto.
De esta forma, no se aplica una gran cantidad de calor a la masa.
La mayoría de los soldadores sin experiencia probablemente
utilizarán el segundo método, porque no cuentan con una forma de
precalentamiento para piezas fundidas grandes. Las piezas fundidas
más pequeñas pueden (y deben) precalentarse fácilmente antes de
soldarse. Una fragua, horno, soplete o la misma antorcha de arco son
medios excelentes de precalentamiento.
Cuando se utiliza el método en el que se suelda 12.5 mm (1/2") a la
vez, se recomienda comenzar a 12.5 mm (1/2") del cordón anterior y
soldar hacia el mismo (método regresivo).
Después de soldar hierro vaciado, proteja la pieza fundida contra un
enfriamiento rápido. Póngala en una caja con arena (o cal).
Si no cuenta con arena o cal, cubra la pieza con hojas metálicas o
cualquier otro material no inflamable que eviten las corrientes de aire
y conserve el calor.
NOTA: Enfriar el rodillo (o rueda) tiene otro propósito: aumentar la dureza y
por lo tanto, la vida útil del depósito.
El recubrimiento duro de los rieles es mucho más fácil:
1. Coloque los rieles con la parte donde se deslizan los rodillos y
gobernadores hacia arriba.
2. Utilice electrodos Wearshield™ BU. Se utiliza el mismo amperaje
que en los gobernadores y rodillos.
3. Recubra hasta obtener el tamaño deseado.
4. No enfríe. Esto hará que el depósito sea un poco más suave que el
depósito en los rodillos y ruedas. Esto significa que el área de
desgaste estará básicamente en los rieles, que requieren menos
tiempo, dinero y esfuerzo para recubrirlos.
NOTA: El mismo electrodo, Wearshield™ BU, ofrecerá al operador dos
opciones de dureza por una diferencia en la velocidad de enfriamiento,
haciendo posible colocar el depósito más duro en las partes más costosas.
NOTA: La parte exterior de los rieles (que tiene contacto con la tierra) debe
recubrirse con Wearshield™ BU, ya que este lado presenta un desgaste
del metal por la tierra.
Preparación de una placa de hierro vaciado
Si es posible, la junta que se soldará debe prepararse limándola en
forma de "V" para lograr una penetración completa. Esto es
especialmente importante en piezas fundidas gruesas donde se
requiere máxima resistencia. En algunos casos, puede utilizarse una
pieza de respaldo y las placas pueden separarse 3.2 mm (1/8") o
más.
Las secciones que únicamente se requieran unir y la dureza no es
importante, la junta puede soldarse después de esmerilar ligeramente
las partes en forma de "V" como se muestra a continuación.
8
APRENDIENDO PALILLO SOLDAR
Pieza de respaldo de acero
Tres formas para preparar placas donde se necesita una penetración completa
Cordones sencillos y dobles con y sin biselado en forma de V para uniones
firmes y parcialmente resistentes.
9
cuStomeR aSSiStance poLicy
The business of The Lincoln Electric Company is manufacturing and
selling high quality welding equipment, consumables, and cutting
equipment. Our challenge is to meet the needs of our customers and
to exceed their expectations. On occasion, purchasers may ask
Lincoln Electric for advice or information about their use of our
products. We respond to our customers based on the best information
in our possession at that time. Lincoln Electric is not in a position to
warrant or guarantee such advice, and assumes no liability, with
respect to such information or advice. We expressly disclaim any
warranty of any kind, including any warranty of fitness for any
customer’s particular purpose, with respect to such information or
advice. As a matter of practical consideration, we also cannot assume
any responsibility for updating or correcting any such information or
advice once it has been given, nor does the provision of information
or advice create, expand or alter any warranty with respect to the sale
of our products.
Lincoln Electric is a responsive manufacturer, but the selection and
use of specific products sold by Lincoln Electric is solely within the
control of, and remains the sole responsibility of the customer. Many
variables beyond the control of Lincoln Electric affect the results
obtained in applying these types of fabrication methods and service
requirements.
Subject to Change – This information is accurate to the best of our
knowledge at the time of printing. Please refer to
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Guide de soudage
APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
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obtenir des informations sur la sécurité.
Welding Safety
Interactive Web Guide
pour les appareils
mobiles
LTW2
| Issue Date 07/13
© Lincoln Global, Inc. All Rights Reserved.
.
La SécuRité DépenD De vouS
Le matériel de soudage et de coupage à l'arc Lincoln est conçu et
construit en tenant compte de la sécurité. Toutefois, la sécurité en
général peut être accrue grâce à une bonne installation... et à la plus
grande prudence de votre part. NE PAS INSTALLER, N'ACTIONNEZ
PAS OU NE RÉPARER PAS CET EQUIPEMENT SANS LIRE LE MANUEL
D'OPÉRATEURS QUI EST EQUIPEMENT DE VOTRE MACHINE ET DE
MESURES DE SÉCURITÉ CONTENUES PARTOUT. Et, par dessus tout,
réfléchissez avant d'agir et exercez la plus grande prudence.
WARNING
Cette déclaration apparaît lorsque les indications doivent être suivies
avec exactitude afin d’éviter des blessures graves ou un décès.
CAUTION
Cette déclaration apparaît lorsque les indications doivent être suivies
avec exactitude afin d’éviter des blessures légères ou des dommages
à l’appareil.
teniR Sa tête hoRS
DeS vapeuRS De
SouDage.
NE PAS s’approcher trop près de
l’arc. Utiliser des verres de
correction si besoin est pour
rester à une distance raisonnable
de l’arc.
LIRE et respecter la Fiche
Technique Santé - Sécurité (MSDS) et l’étiquette d’avertissement qui
figure sur tous les conteneurs de matériel de soudage.
UTILISER SUFFISAMMENT DE VENTILATION ou d’échappement au
niveau de l’arc, ou les deux, pour maintenir les vapeurs et les gaz
hors de la zone de respiration et de la zone générale de travail.
DANS UNE GRANDE PIÈCE OU EN EXTÉRIEUR, la ventilation
naturelle peut s’avérer appropriée si on maintient sa tête en dehors
des vapeurs (voir ci-dessous).
UTILISER DES APPELS D’AIR NATURELS ou des ventilateurs pour
éloigner les vapeurs du visage.
Si des symptômes inhabituels apparaissent, prévenir le superviseur.
L’atmosphère de soudage et le système de ventilation ont peut-être
besoin d’une révision.
poRteR DeS veRReS De coRRection ainSi que
DeS pRotectionS auDitiveS et coRpoReLLeS.
SE PROTÉGER les yeux et le visage avec un casque
de soudage adapté comportant une plaque filtre d’un
degré approprié (Voir ANSI Z49.1).
SE PROTÉGER le corps contre les projections de
soudure et les coups d’arc au moyen de vêtements
de protection comprenant des vêtements en laine, un
tablier et des gants ignifuges, des leggings en cuir et
des bottes montantes.
PROTÉGER les autres contre les projections, les
coups d’arc et l’éblouissement à l’aide d’écrans ou
de barrières de protection.
DANS CERTAINS ENDROITS, une
protection sonore peut s’avérer appropriée.
VÉRIFIER que l’équipement de protection soit en bon
état.
Porter également EN PERMANENCE des lunettes de sécurité dans la
zone de travail.
SituationS paRticuLiÈReS
NE PAS SOUDER NI COUPER des conteneurs ou des matériaux ayant
préalablement été en contact avec des substances dangereuses à
moins qu’ils n’aient été parfaitement nettoyés. Ceci est extrêmement
dangereux.
NE PAS SOUDER NI COUPER des pièces peintes ou plaquées à moins
de prendre des précautions spéciales en matière de ventilation. Elles
peuvent émettre des vapeurs ou des gaz fortement toxiques.
Mesures de sécurité supplémentaires
PROTÉGER les bouteilles de gaz comprimé de la chaleur
excessive, des chocs mécaniques et des arcs ; attacher
les bouteilles afin qu’elles ne puissent pas tomber.
VÉRIFIER que les bouteilles ne soient jamais mises à la
terre et qu’elles ne fassent pas partie d’un circuit
électrique.
ÉLIMINER tous les risques d’incendie potentiels de la zone de
soudage.
L’ÉQUIPEMENT DE LUTTE CONTRE LES INCENDIES DOIT
TOUJOURS ÊTRE PRÊT POUR UN USAGE IMMÉDIAT ET LES
USAGERS DOIVENT SAVOIR COMMENT S’EN SERVIR.
APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
TABLE DES MATIÈRES
Page
Apprenez DE BÂTON SOUDURE..................................................................................2
Le circuit de soudage à l'arc ..........................................................................................2
Que se passe-t-il dans l'arc?.....................................................................................2
La bonne position de soudage ..................................................................................3
La bonne façon d'amorcer l'arc .................................................................................3
La bonne longueur d'arc............................................................................................3
Pratique .....................................................................................................................4
Métaux communs ...............................................................................................4
Types de soudures ...........................................................................................5
Soudures bout à bout .......................................................................................5
Pénétration .......................................................................................................5
Soudures d'angle ..............................................................................................5
Soudures multipasses ........................................................................................6
Soudage en position verticale.............................................................................6
Soudage à la verticale en montant .....................................................................6
Soudage à la verticale en descendant .......................................................................6
Soudage au plafond ................................................................................................7
Soudage de tôles ....................................................................................................7
Rechargement dur...................................................................................................7
Comment recharger le tranchant ........................................................................7
Rechargement dur des galets et rouleaux .......................................................................8
Soudage de la fonte.............................................................................................................8
Préparation de la plaque en fonte........................................................................................9
1
APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
L'APPRENTISSAGE DU
SOUDAGE
Source de courant de soudage à
l'arc et commandes
Porte-électrode
Électrode
Connecteur de pièce
Personne ne peut apprendre à souder seulement en lisant
des livres sur le soudage. On acquiert la compétence
technique avec la pratique. Les pages suivantes aideront le
soudeur inexpérimenté à comprendre le soudage et à
acquérir de l'expérience. Pour de plus amples
renseignements, commander un exemplaire du manuel Type
text or a website address or translate a document. "Nuevas
Lecciones de Soldadura de Arco", disponible en la
Fundación James F. Lincoln.
Pièce
Câble de retour
Câble d'électrode
À
terre électrique
Tola electrical
(de
la terre)!
(earth)
ground.
FIGURE 1 - Circuit de soudage pour le procédé
SMAW
Que se passe-t-il dans l'arc?
La figure 2 illustre ce qui se passe dans l'arc électrique. C'est plus ou
moins ce que l'on voit vraiment pendant le soudage.
Le ciRcuit De SouDage à L'aRc
Les connaissances de l'opérateur en matière de soudage à l'arc ne
doivent pas se borner à l'arc lui même. Vous devez savoir
commander l'arc, et ceci exige une connaissance du circuit de
soudure et de l'?ipement qui fournit le courant ?ctrique utilis?ans
l'arc. La figure 1 est un schéma du circuit de soudage. Le circuit de
soudage débute au point de connexion du câble d'électrode à la
machine de soudage et se termine au point de connexion du câble de
retour à la machine. Le courant circule dans le câble d'électrode
jusqu'au porte-électrode, du porte-électrode a l'électrode et dans
l'arc. Du côté pièce de l'arc, le courant circule dans le métal de base,
dans le câble de retour jusqu'à la machine. Le circuit doit être
complet pour que le courant puisse s'écouler. Pour pouvoir souder, le
connecteur de pièce doit être fermement connecté au métal de base
propre. Enlever s'il y a lieu la peinture, la rouille, etc. afin d'obtenir un
bon contact. Raccorder le connecteur de pièce le plus près possible
de la zone à souder. Éviter que le circuit de soudage passe dans les
charnières, les roulements, les composants électroniques ou les
dispositifs semblables susceptibles d'être endommagés.
Le circuit de soudage à l'arc a une tension de sortie allant jusqu'à 79
V qui peut donner un choc.
L'arc électrique est établi entre la pièce et l'extrémité d'un petit fil
métallique, l'électrode, que l'on fixe dans un porte-électrode et celuici est tenu par le soudeur.
Enrobage
Électrode
Laitier solidifié
Gaz de protection
Métal fondu
Métal de base
FIGURE 2 - L'arc de soudage
On voit la colonne d'arc au milieu du schéma. C'est l'arc électrique
créé par le courant électrique qui s'écoule dans l'espace entre
l'extrémité de l'électrode et la pièce. La température de cet arc est
d'environ 6000 ˚F (3315 ˚C) et elle est donc plus que suffisante pour
faire fondre le métal. L'arc est très brillant et très chaud et on ne
peut pas le regarder à l'oeil nu sans risquer de subir des lésions
douloureuses. On doit utiliser un oculaire très sombre spécialement
conçu pour le soudage à l'arc avec le masque à serre-tête ou le
masque à main chaque fois que l'on regarde l'arc.
L'arc fait fondre le métal de base et en fait le creuse, tout comme le
jet d'eau d'un tuyau d'arrosage creuse la terre. Le métal fondu forme
un bain de fusion ou un cratère et tend à s'éloigner de l'arc. En
s'éloignant de l'arc, il se refroidit et se solidifie. Le laitier se forme
sur la soudure pour la protéger lors du refroidissement.
AVERTISSEMENT
ULES CHOCS ÉLECTRIQUES PEUVENT ÊTRE
MORTELS.
ÉTUDIER ATTENTIVEMENT LES MESURES DE
SÉCURITÉ POUR LE SOUDAGE À L'ARC AU
DÉBUT DE CE MANUEL.
On obtient un écartement dans le circuit de soudage (voir la figure 1)
en tenant l'extrémité de l'électrode entre 1/16 et 1/8 po (1,6-3,2
mm) de la pièce ou du métal de base soudé. L'arc électrique est
établi dans cet écartement et on l'y maintient et on le déplace le long
du joint à souder, en faisant fondre le métal au fur et à mesure qu'on
le déplace.
Le soudage à l'arc est un travail manuel qui nécessite une main
stable, une bonne condition physique et une bonne vue. L'opérateur
commande l'arc de soudage et par conséquent la qualité de la
soudure obtenue.
2
APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
La fonction de l'électrode enrobée n'est pas uniquement de
transporter le courant vers l'arc. Elle est composée d'une âme
métallique autour de laquelle un enrobage chimique a été extrudé et
cuit. L'âme fond dans l'arc et de minuscules gouttelettes de métal
fondu tombent, en traversant l'arc, dans le bain de fusion.
L'électrode fournit du métal d'apport supplémentaire pour remplir la
préparation ou l'écartement entre les deux pièces du métal de base.
L'enrobage fond également ou brûle dans l'arc. Il a plusieurs
fonctions : il rend l'arc plus stable, il forme un écran de gaz
semblable à de la fumée autour de l'arc pour éviter que l'oxygène et
l'azote de l'air n'atteignent le métal fondu, et il fournit du flux au bain
de fusion. Le flux absorbe les impuretés et forme un laitier
protecteur. Les principales différences entre les divers types
d'électrodes résident dans leur enrobage. En faisant varier
l'enrobage, il est possible de modifier considérablement les caractéristiques d'utilisation des électrodes. En comprenant les
différences qu'il y a entre les divers enrobages, on apprend à choisir
la meilleure électrode pour le travail particulier à effectuer. Au
moment de choisir l'électrode on doit prendre en compte :
Les RAYONS d'ARC peuvent brûler les yeux et la
peau.
En employant un processus d'arc ouvert, il est
nécessaire d'employer la protection correcte
d'oeil, de chef et de corps. Protégez-vous et
d'autres, les « RAYONS d'ARC lus peuvent brûler
» à l'avant du manuel de l'opérateur fourni avec la
soudeuse.
2. La bonne façon d'amorcer l'arc
S'assurer que le connecteur de pièce (ou prise de masse) est bien
connecté à la pièce.
Abaisser le masque à serre-tête ou tenir le masque à main sur le
visage. Gratter lentement l'électrode sur le métal, cela crée des
étincelles. Tout en grattant, soulever l'électrode de 1/8 po (3,2 mm).
L'arc est alors amorcé.
NOTE : Lors de l'amorçage, bouger sans arrêt l'électrode pour ne pas
qu'elle colle à la pièce.
NOTE : La plupart des débutants essaient d'amorcer l'arc en faisant
tapoter rapidement l'électrode sur la tôle. Il en résulte que l'électrode
colle ou que, le mouvement étant trop rapide, l'arc s'éteint immédiatement.
1.
Le type de dépôt désiré, p. ex. acier doux, acier inoxydable,
acier faiblement allié, rechargement dur.
2.
L'épaisseur de la tôle que l'on veut souder.
3.
La position dans laquelle on doit exécuter le soudage (à
plat, hors position).
4.
L'état de la surface du métal à souder.
5.
La capacité de manipuler et d'obtenir l'électrode
recherchée.
Quatre critères sont essentiels pour pouvoir réaliser de bonnes
soudures.
3. La bonne longueur d'arc
La longueur d'arc est la distance entre l'extrémité de l'électrode et le
métal de base.
Une fois que l'arc a été amorcé, il est très important que l'on
maintienne la bonne longueur d'arc. L'arc doit être court, et faire
environ 1/16 à 1/8 po ( 1,6-3,2 mm) de longueur. Au fur et à mesure
que l'électrode se consume, on doit l'avancer vers la pièce pour
maintenir la bonne longueur d'arc.
La meilleure façon de savoir si l'arc a la bonne longueur est d'écouter
le son qu'il émet. Un arc court et acceptable émet un «crépitement»
distinctif, tout comme les oeufs que l'on fait frire dans une poêle.
L'arc long et inacceptable émet un son creux, un souffle ou un
sifflement.
1. La bonne position de soudage
Les débutants trouveront qu'il est plus facile d'apprendre à contrôler
l'arc de soudage en utilisant la technique à deux mains illustrée ciaprès. Cela nécessite l'utilisation d'un masque à serre-tête.
a. Tenir le porte-électrode dans la main droite.
b. Placer la main gauche sous la main droite.
c. Reposer le coude gauche sur le côté gauche.
(Pour les gauchers, c'est l'inverse.)
Si l'on utilise un masque à main, tenir le porte-électrode dans la main
droite et le masque dans la main gauche. (Pour les gauchers, c'est
l'inverse.)
Dans la mesure du possible, toujours souder de gauche à droite (dans
le cas d'un droitier). Cela permet de bien voir ce que l'on fait. Tenir
l'électrode légèrement inclinée, comme on le montre sur la figure.
4. Velocidad correcta de avance
Es importante observar mientras suelda el charco de metal derretido
justo detrás del arco. NO observe al arco. La apariencia del charco y
el reborde donde el charco derretido se solidifica es lo que indica la
velocidad correcta de avance. El reborde debe ser de aproximadamente 9.5 mm (3/8") atrás del electrodo.
La mayoría de los principiantes tiende a soldar muy rápido, dando
como resultado un cordón con apariencia de "oruga", delgada y
dispareja. Cuando esto sucede, no están observando el metal
derretido.
IMPORTANTE: En general, para soldar no es necesario mover el arco ni hacia
adelante ni hacia atrás, ni tampoco hacia los lados. Suelde a un ritmo
Reborde donde el charco
se solidifica
Charco derretido
estable; será más fácil de esta forma.
Vista lateral
NOTA: Cuando suelde sobre una placa delgada, se dará cuenta de que tiene
que aumentar la velocidad de soldadura, mientras que al soldar sobre una
placa gruesa, es necesario llevar un ritmo más lento a fin de lograr una
penetración adecuada.
Vista de frente
Posición correcta para la soldadura
3
APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
Métaux communs
PRATIQUE
L'acier à bas carbone, que l'on appelle parfois acier doux est l'acier
que l'on trouve le plus fréquemment dans les fermes ou dans les
petits ateliers. Les principaux articles faits dans ce type d'acier
comprennent la plupart des tôles, des plaques, des tuyaux et des
profilés laminés comme les profilés en U, les cornières et les poutres
en I. Généralement, on peut souder facilement ce type d'acier sans
prendre des précautions spéciales. Toutefois, certains aciers
contiennent une forte teneur en carbone. Les applications courantes
comprennent les plaques d'usure, les essieux, les bielles, les arbres,
les socs de charrue et les lames de niveleuses. Dans la plupart des
cas on peut réussir à bien souder ces aciers à haut carbone.
Toutefois, on doit veiller à suivre les modes opératoires appropriés
comme le préchauffage du métal à souder et, dans certains cas on
doit régler minutieusement la température pendant et après
l'opération de soudage. Pour de plus amples informations sur la
façon de déterminer quels sont les divers types d'aciers et les autres
métaux, et pour obtenir les bons modes opératoires de soudage, nous
vous recommandons d'acheter un exemplaire de <New Lessons in
Arc Welding> (voir la page 37).
La meilleure façon de s'entraîner pour obtenir :
1.
La bonne position de soudage
2.
La bonne façon d'amorcer l'arc
3.
La bonne longueur d'arc
4.
La bonne vitesse de soudage
est de consacrer un peu plus de temps à l'exercice suivant.
Matériel et réglage du courant :
Tôle en acier doux ....3/16 po (4,8 mm) ou plus d'épaisseur
Électrode ........... Fleetweld 180 de 1/8 po (3,2 mm)
Réglage du courant ... 105 A c.a. ou 95 A c.c. (+)
Règles à suivre :
1. Apprendre à amorcer l'arc en grattant l'électrode sur la
tôle. S'assurer que l'angle de l'électrode est correct. Si
l'on ne dispose pas d'un masque à serre-tête, utiliser
les deux mains.
Quel que soit le type de métal soudé, il est important qu'il soit
dépourvu d'huile, de peinture, de rouille ou d'autres contaminants si
l'on veut obtenir une soudure de qualité.
2. Une fois que l'on parvient à amorcer l'arc sans collage,
s'entraîner à obtenir la bonne longueur d'arc.
Apprendre à reconnaître l'arc au son.
3. Quand on est sûr de pouvoir maintenir un arc court et
crépitant, commencer à avancer. Observer
constamment le bain de fusion, et observer la vague de
solidification.
4. Déposer des cordons sur une tôle plate, parallèlement au
bord supérieur (le bord le plus éloigné de soi-même).
On s'entraîne ainsi à effectuer des soudures droites et
cela permet également de vérifier facilement ses
progrès. Ainsi, la dixième soudure aura un bien meilleur
aspect que la première. En vérifiant constamment ses
erreurs et ses progrès, le soudage devient rapidement
un travail de routine.
4
APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
TYPES DE SOUDURES
Pénétration
Si la pénétration n'est pas de 100 % ou presque, une soudure bout à
bout est plus faible que les pièces soudées.
Les cinq types de joints soudés sont les suivants : soudures bout à
bout, soudures d'angle, soudures à clin, soudures sur chant et
soudures en L. Voir le figure 3.
Parmi celles-ci, la soudure bout à bout et la soudure d'angle sont les
deux plus courantes.
FIGURE 3
Mauvais
1/2 po
(12,5 mm)
1/4 po (6,4 mm)
1/4 po (6,4 mm)
Dans cet exemple, la soudure totale ne fait que la moitié de
l'épaisseur du métal. Par conséquent la soudure est environ deux fois
moins résistante que le métal.
Soudure à clin
Soudure bout à bout
Bon
Soudure sur chant
Soudure d'angle
Soudure en L
Soudures bout à bout
Les soudures bout à bout sont les soudures les plus courantes.
Placer deux tôles côte à côte, en laissant un écartement de 1/16 po
(1,6 mm) pour le métal mince à 1/8 po (3,2 mm) pour le métal épais
entre les deux pour obtenir une forte pénétration.
Immobiliser les tôles par des soudures de pointage aux deux
extrémités, pour ne pas que la chaleur sépare les deux tôles. (Voir le
figure 4.)
FIGURE 4
Dans cet exemple, l'assemblage a été chanfreiné au chalumeau ou
meulé avant le soudage de façon à pouvoir obtenir une pénétration de
100 %. La soudure, si elle est bien réalisée, est aussi résistante
sinon plus que le métal de base. On doit effectuer des passes
successives dans le cas des soudures bout à bout sur du métal épais.
1/8 po (3,2 mm)
Soudures d'angle
Quand on effectue des soudures d'angle, il est très important de tenir
l'électrode à 45˚ entre les deux côtés, sinon le métal ne se repartit
pas de façon régulière.
Pour obtenir facilement l'angle à 45˚, placer l'électrode à 45˚ dans le
porte-électrode comme on l'illustre ci-après :
Souder maintenant les deux tôles. Souder de gauche à droite (pour
un droitier). Pointer l'électrode dans l'écartement entre les deux
pièces, en l'inclinant légèrement dans le sens du déplacement.
Observer le métal fondu pour s'assurer qu'il se repartit de façon
régulière sur les deux bords et entre les tôles. Ceci est mentionné
comme la « technique de traction ». Sur la tôle mince de mesure,
employez la « technique de poussée ».
Vue d'extrémité
Vue latérale
5
APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
Soudures multipasses
6. Si l'on effectue correctement le mouvement ascendant de l'arc
avec le poignet, l'arc devient automatiquement long et dépose
peu ou pas de métal. (Voir le schéma.)
7. Pendant toute l'opération de soudage la SEULE chose à observer
est le métal fondu. Dès que le métal est solidifié, on ramène
LENTEMENT l'arc en arrière, et on dépose quelques gouttes
supplémentaires de métal. NE PAS SUIVRE DES YEUX LE
MOUVEMENT ASCENDANT ET DESCENDANT DE L'ARC. GARDER
LES YEUX SUR LE MÉTAL FONDU.
8. Quand on ramène l'arc sur le bain de fusion maintenant solidifié,
IL DOIT ÊTRE COURT, sinon aucun métal n'est déposé, le bain
fond à nouveau et «s'égoutte».
9. Il est important de se rendre compte que tout le processus
consiste à effectuer des mouvements LENTS et DÉLIBÉRÉS. Il ne
faut pas effectuer des mouvements rapides.
Faire des soudures d'angle multipasses à l'horizontale comme
l'illustre le schéma. Déposer le premier cordon dans l'angle avec un
courant suffisamment élevé. Maintenir l'angle de l'électrode
nécessaire pour déposer les cordons de remplissage comme l'indique
l'illustration en déposant le cordon final contre la plaque verticale.
Soudage en position verticale
Soudage à la verticale en descendant
Dans cette position, on peut souder soit en montant soit en
descendant. On soude à la verticale en montant quand on veut
obtenir une soudure large et résistante. On soude principalement à la
verticale en descendant sur les tôles pour obtenir des soudures
rapides et à faible pénétration.
On effectue les soudures à la verticale en descendant à un rythme
rapide. Par conséquent ces soudures sont peu profondes et étroites
et donc excellentes pour les tôles. Ne pas utiliser la technique à la
verticale en descendant sur du métal épais. Les soudures ne seraient
pas suffisamment résistantes.
1. Utiliser l'électrode Fleetweld 180 de 1/8 po
(3,2 mm) ou de 3/32 po (2,4 mm).
Arco muy
corto
2. Sur le métal mince, utiliser 60-75 A (14
épaiss. 75 A - 16 épaiss. 60 A).
3. Tenir l'électrode inclinée de 30 à 45˚,
l'extrémité pointant vers le haut.
4. Maintenir un arc TRèS COURT, mais ne pas laisser l'électrode
toucher le métal.
5. Un mouvement de fouettement de haut en bas empêchera de
trouer la tôle très mince.
6. Observer attentivement le métal fondu.
Il est important de continuer à baisser le bras lors de la réalisation de
la soudure de sorte que l'angle de l'électrode ne change pas.
Déplacer l'électrode suffisamment vite pour que le laitier ne rattrape
pas l'arc. Le soudage à la verticale en descendant donne des
soudures minces et peu profondes. On ne doit pas l'effectuer sur du
métal épais qui nécessite des soudures larges.
Soudage à la verticale en montant
Quand on soude à la verticale en montant, le problème est de placer
le métal fondu à l'endroit désiré et de l'y faire rester. Si l'on dépose
trop de métal fondu, celui-ci est attiré vers le bas par gravité et il
«s'égoutte». Par conséquent, il faut suivre une certaine technique :
Arco largo
Arco corto
NOTA: El extremo del portaelectrodo donde se encuentra el electrodo
está más abajo que el arco
1. Utiliser l'électrode Fleetweld® 180 de 1/8 po (3,2 mm) à 90-105
A ou de 3/32 po (2,4 mm) à 60 A.
2. Quand on soude, l'électrode doit être à l'horizontale ou pointer
légèrement vers le haut. (Voir le schéma.)
3. L'arc est amorcé et le métal est déposé au fond des deux pièces
à souder.
4. Avant que trop de métal fondu ne soit déposé, on déplace
LENTEMENT l'arc de 1/2 à 3/4 po (12-20 mm) vers le haut. On
éloigne ainsi la chaleur du bain de fusion et celui-ci se solidifie.
(Si l'on ne déplace pas l'arc suffisamment tôt, trop de métal se
dépose et «s'égoutte»).
5. On déplace l'arc vers le haut par un très léger mouvement du
poignet. On ne doit en aucun cas faire un mouvement de va-etvient avec le bras, car le processus serait très compliqué et
difficile à apprendre.
6
APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
Soudage au plafond
Comment recharger le tranchant (usure métal-terre)
On utilise diverses techniques pour le soudage au de en haut plafond.
Toutefois, pour simplifier la tâche du soudeur inexpérimenté, la
technique suivante est probablement celle qui convient le mieux :
1. Utiliser une électrode Fleetweld 180 de 1/8 po (3,2 mm) à 90105 A ou de 3/32 po (2,4 mm) à 60 A.
2. Placer l'électrode dans le prolongement du porte-électrode.
3. Tenir l'électrode inclinée approximativement à 30˚ par rapport à
la verticale, quand on regarde depuis le côté et depuis
l'extrémité.
1. Meuler le soc sur environ 1 po (25 mm) de largeur le long du
tranchant, de façon que le métal soit poli.
2. Placer le soc sur un plan incliné d'environ 20 à 30˚. Le meilleur
moyen est de placer une extrémité du soc sur une brique. (Voir
le schéma).
La plupart des utilisateurs désirent recharger la partie inférieure
du soc, mais certains peuvent juger que l'usure se fait sur le
dessus. Ce qui est important c'est de recharger le côté qui
s'use.
3. Utiliser l'électrode WearshieldTM ABR de 1/8 po (3,2 mm) à 90105 A. Amorcer l'arc à environ 1 po (2,5 mm) du tranchant.
4. Déposer le cordon avec un mouvement de balancement. Le
cordon doit faire 1/2 à 3/4 po (12,5-19 mm) de largeur. Ne pas
laisser l'arc souffler sur le tranchant pour ne pas l'émousser.
(Voir le schéma.)
Vue latérale
Vue d'extrémité
Table de travail
Il est important de maintenir un arc TRÈS COURT. (Avec un arc long,
le métal fondu tombe, avec un arc court le métal fondu reste en
place.)
Si cela est nécessaire (selon l'aspect du bain de fusion), imprimer à
l'électrode un léger fouettement le long du joint à souder pour
empêcher le métal fondu de s'égoutter.
Amorcer l'arc ici
Tranchant
Brique
Soc de charrue
Positionnement du soc
Largeur :
1/2 B 3/4 po (12-20
mm)
Mouvement de balancement
5. Adopter la méthode à pas de pèlerin. Commencer à souder à 3
po (75 mm) du talon du soc et souder jusqu'au talon. La
deuxième soudure doit commencer à 6 po (150 mm) du talon, la
troisième à 9 po (225 mm), etc.
Soudage de tôles
Le soudage de tôles présente un problème supplémentaire. La faible
épaisseur du métal fait qu'il est très facile de trouer la tôle. Suivre
ces règles simples :
Commencer d'abord à souder de A à
1. Tenir l'arc très court. Ceci empêche de faire des trous étant
B, puis de C à A, puis de D à C, puis
donné que les débutants semblent maintenir un arc trop long.)
de E à D, etc.
2. Utiliser une électrode Fleetweld de 1/8 po (3,2 mm) ou de 3/32
MÉTHODE À PAS DE PÈLERIN
po (2,4 mm).
3. Utiliser une faible intensité : 75 A pour l'électrode de 1/8 po (3,2
mm) et 40-60 A pour l'électrode de 3/32 po (2,4 mm).
La méthode de soudage à pas de pèlerin diminue considérablement
4. Avancer rapidement. Ne pas laisser la chaleur trop longtemps au les risques de fissuration du soc et réduit également de façon
même point. Faire osciller rapidement l'électrode.
importante le gauchissement éventuel.
5. Dans la mesure du possible, effectuer des soudures à clin. Cela NOTA : Toute l'opération est plutôt rapide. De nombreux débutants procèdent
bien trop lentement quand ils rechargent les socs de charrue, et risquent
double l'épaisseur du métal.
de trouer le métal mince.
de d'en haut
Rechargement dur
Il y a plusieurs types d'usure. Les deux types d'usure les plus
courants sont :
1. Usure métal-terre
(Socs de charrue, lames de boutoir, godets, socs de cultivateur et
autres pièces métalliques entrant dans le sol.)
2. Usure métal-métal
(Tourillons, arbres, rouleaux et galets, roues de grue et de
wagonnets, etc.)
Chacun de ces types d'usure exige un type diffèrent d'électrode de
rechargement dur.
Quand on utilise la bonne électrode, la durée de vie de la pièce est
dans la plupart des cas au moins deux fois plus longue. Le
rechargement dur des socs de charrue permet par exemple de
labourer trois à cinq fois plus de surface.
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APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
Rechargement dur des galets et rouleaux (usure métalmétal)
On a très souvent recours au rechargement dur pour combattre
l'usure métal-métal des galets et rouleaux et des rails qui se
déplacent sur ceux-ci.
Le rechargement est effectué sur ces pièces principalement pour une
raison monétaire. En effet, quelques dollars dépensés en électrode
permettront de recharger complètement un galet ou un rouleau et la
durée de vie de la surface rechargée sera plusieurs fois supérieure à
la durée de vie normale de ces rouleaux et galets.
Si l'on suit la méthode suivante, il n'est même pas nécessaire
d'enlever le palier graisseur pendant le soudage. Ceci permettra de
gagner beaucoup de temps :
1. On fait glisser le rouleau (ou le galet) sur une longueur de tuyau
appuyée sur deux chevalets. Cela permet à l'opérateur de le
tourner pendant le soudage.
2. Utiliser les électrodes WearshieldTM BU de 5/32 po (4 mm) à 175
A ou de 3/16 po (4,8 mm) à 200 A.
3. Déposer le cordon sur la surface d'usure parallèlement et pas
perpendiculairement au tranchant.
4. Refroidir le rouleau (ou le galet) en le trempant dans l'eau et en
arrêtant l'opération de soudage de temps en temps. Cela
empêchera le galet (ou le rouleau) de se contracter sur le palier
graisseur.
5. Recharger aux dimensions. Le métal de soudure déposé par
l'électrode BU est souvent si lisse qu'un usinage ou un meulage
ne sont pas nécessaires.
Soudage de la fonte
Quand on soude sur une pièce de fonte froide, la chaleur intense de
l'arc est absorbée et répartie rapidement dans la masse froide. Ce
chauffage suivi du refroidissement subit crée une fonte BLANCHE et
FRAGILE dans la zone de fusion.
Caliente
Hierro vaciado blanco y quebradizo
Frío
Frío
C'est la raison pour laquelle les soudures dans la fonte cassent. En
fait, la soudure complète reste sur une des deux pièces de la fonte
rompue et par conséquent il n'y a pas de soudure sur l'une des deux
pièces. (Voir le schéma ci-après.)
Cuando se rompe, la
soldadura queda en
una de las piezas.
Pour y pallier, l'opérateur de soudage a deux choix :
1. Préchauffer la pièce au complet entre 500 et 1 200 ˚F (260-649
˚C). Si la fonte est chaude avant le soudage, il n'y aura pas de
refroidissement subit qui donne une fonte blanche fragile. Toute
la pièce moulée refroidira lentement.
2. Souder 1/2 po (12,5 mm) à la fois et ne revenir à cet endroit que
quand la soudure est refroidie (au toucher).
NOTA : La trempe du rouleau (ou du galet) a un autre objectif : elle augmente
la dureté et par conséquent la durée de vie du dépôt.
Le rechargement dur des rails est bien plus facile :
1. Placer les rails de sorte que le côté qui se déplace sur les
rouleaux et galets soit vers le haut.
2. Utiliser les électrodes WearshieldTM BU. Adopter le même
réglage d'intensité que pour les galets et rouleaux.
3. Recharger aux dimensions.
4. Ne pas tremper. Le dépôt sera ainsi légèrement plus doux que
celui des galets et rouleaux. Cela signifie que l'usure se fera
principalement sur les rails, qui sont bien plus faciles, moins
longs et moins onéreux à recharger.
De cette façon la masse ne reçoit pas une grande quantité de chaleur.
La plupart des soudeurs inexpérimentés utiliseront probablement la
deuxième méthode, étant donné qu'ils n'ont pas de moyen de
préchauffer les grosses pièces moulées. On peut (et on doit)
préchauffer facilement les petites pièces moulées avant le soudage.
Une forge, un four, un feu ou la torche à arc sont d'excellents moyens
de préchauffage.
Quand on utilise la méthode 1/2 po (12,5 mm) à la fois, on
recommande de commencer à 1/2 po (12,5 mm) du cordon précedent
et de souder vers celui-ci. C'est ce que l'on appelle la méthode à pas
de pèlerin.
NOTA : La même électrode, WearshieldTM BU, donnera deux duretés recherchées que l'on obtiendra en modifiant légèrement la vitesse de refroidissement. Il sera ainsi possible de placer le dépôt le plus dur sur les pièces les
plus onéreuses.
NOTA : L'extérieur des rails (le côté qui entre en contact avec la terre) doit être
rechargé avec le produit WearshieldTM ABR, étant donné que ce côté a
une usure métal-terre.
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APPRENTISSAGE DE BÂTON SOUDURE
Après avoir soudé la fonte, protéger la pièce moulée contre un
refroidissement rapide. La placer dans un contenant de sable ou de
chaux.
Si l'on ne dispose pas de sable ou de chaux, couvrir la pièce à l'aide
de tôles ou de tout autre matériau ininflammable qui la protégeront
contre les courants d'air et conserveront la chaleur.
Préparation de la plaque en fonte
Quand cela est possible, on doit effectuer une préparation en V en
meulant ou en limant les pièces pour obtenir une pénétration
complète. Ceci est particulièrement important sur les pièces moulées
épaisses nécessitant une résistance maximale. Dans certains cas, on
peut utiliser un support à l'envers et on peut écarter les pièces de 1/8
po (3,2 mm) ou plus.
Dans le cas des sections ne nécessitant qu'un joint étanche et pour
lesquelles la résistance n'est pas importante, on peut souder
l'assemblage après avoir légèrement chanfreiné les bords. (Voir le
schéma e) ci-après.)
Morceau de ferraille utilisé comme support à l'envers
Trois façons de préparer les bords quand une pénétration complète est nécessaire.
Cordons simples et doubles avec et sans chanfreinage pour obtenir
des joints soudés étanches et à résistance moyenne.
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cuStomeR aSSiStance poLicy
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equipment. Our challenge is to meet the needs of our customers and
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