La soldadura por arco sumergido es una técnica de soldadura versátil y eficaz muy utilizada en aplicaciones industriales. Este proceso es muy habitual en industrias pesadas como la construcción naval, la fabricación de recipientes a presión y la ingeniería estructural, debido a sus elevadas tasas de deposición y a la calidad de las soldaduras. Sin embargo, al igual que cualquier otro método de soldadura, presenta una serie de ventajas e inconvenientes que se describen en este artículo.
¿Qué es la soldadura por arco sumergido?
Soldadura por arco sumergido (SAW) es un proceso de soldadura por arco en el que un electrodo consumible alimentado de forma continua y la pieza de trabajo se unen mediante la formación de un arco eléctrico. El arco queda completamente sumergido bajo una capa de fundente granular, que se funde a medida que el arco genera calor.
El fundente forma una escoria protectora sobre el baño de fusión, lo que lo protege de la contaminación atmosférica, estabiliza el arco y evita salpicaduras. Una vez que la soldadura se solidifica, se retira la escoria, dejando una soldadura limpia y de alta calidad. Esta técnica se utiliza habitualmente para la soldadura de alta eficiencia de materiales gruesos en posiciones horizontales o planas.
Ventajas de la soldadura por arco sumergido
1) Altas tasas de deposición
El proceso SAW ofrece una de las tasas de deposición más altas entre los procesos de soldadura por arco. La capacidad de alimentar el electrodo de forma continua y el aprovechamiento eficiente de la energía del arco garantizan soldaduras rápidas, lo que hace que el proceso SAW sea ideal para proyectos a gran escala. Esta alta eficiencia se traduce en una mayor productividad y una reducción de los costes de mano de obra.
2) Gran profundidad de penetración de la soldadura
El proceso ofrece una gran profundidad de penetración, lo cual es fundamental para soldar chapas gruesas y materiales de alta resistencia. Esto permite reducir el número de pasadas necesarias para lograr una fusión completa, lo que mejora la velocidad y reduce la cantidad de material de aportación requerida.
3) Soldaduras de alta calidad
Una de las principales ventajas del proceso SAW es su capacidad para producir soldaduras de alta calidad con un mínimo de defectos. La capa protectora de fundente protege el baño de fusión de la contaminación atmosférica (como el oxígeno y el nitrógeno), lo que reduce la probabilidad de que se produzcan defectos en la soldadura, como porosidad o inclusiones de escoria. Además, la escoria formada se elimina fácilmente tras la soldadura.
4) Mínima fatiga del operador
Dado que el arco queda sumergido bajo el fundente y no es necesaria una visión directa, la intervención del operario durante el proceso es mínima. Los equipos automatizados o semiautomatizados pueden encargarse de gran parte del proceso de soldadura, lo que reduce la fatiga del operario y el riesgo de exposición a los humos o a la radiación de la soldadura.
5) No es necesario utilizar gas de protección
A diferencia de otros procesos, como la soldadura por arco con gas y metal (GMAW) o la soldadura por arco con gas y tungsteno (GTAW), el proceso SAW no requiere un gas de protección externo. El propio fundente proporciona toda la protección necesaria para el baño de fusión, lo que lo convierte en una opción rentable y adecuada para entornos al aire libre en los que el viento podría afectar a la protección del gas.
6) Menos salpicaduras y humos de soldadura
La inmersión del arco bajo la capa de fundente da lugar a un entorno de trabajo más limpio, con un mínimo de salpicaduras y menos humos de soldadura. Esto contribuye a crear un entorno más seguro y cómodo para los trabajadores y reduce la necesidad de realizar una limpieza tras la soldadura.
Desventajas de la soldadura por arco sumergido
1) Limitado a soldaduras planas y horizontales
Una de las limitaciones más importantes de la soldadura por arco submerso (SAW) es que se limita a posiciones de soldadura planas u horizontales. Debido a la tendencia de la escoria fundida a fluir, este proceso no es adecuado para la soldadura vertical o por encima de la cabeza, lo que reduce su versatilidad en comparación con otros procesos de soldadura.
2) Requiere una preparación conjunta
Una preparación adecuada de la junta es fundamental para el éxito de la soldadura por arco subacuático (SAW). La profunda penetración del arco requiere una alineación precisa y un control exacto de la separación entre las piezas, lo que puede suponer un aumento del tiempo y los costes en la fase previa a la soldadura. Las chapas gruesas pueden requerir un biselado, lo que aumenta aún más el tiempo de preparación.
3) Problemas relacionados con el volumen y la movilidad
Los equipos de soldadura pueden ser voluminosos y difíciles de mover. Esto los hace menos adecuados para espacios pequeños y reducidos o para el trabajo sobre el terreno, donde la movilidad y la flexibilidad son esenciales. El uso de máquinas automatizadas pesadas y de gran tamaño limita su aplicación a operaciones en taller, especialmente para soldaduras largas e ininterrumpidas.
4) Altos costes iniciales de instalación
Aunque la alta eficiencia de la tecnología SAW la hace rentable a largo plazo, los costes iniciales de instalación y equipamiento pueden ser elevados. Los sistemas automatizados y las máquinas específicas para SAW suponen una inversión considerable para las empresas, especialmente para las más pequeñas o para proyectos con presupuestos limitados.
5) Dificultad para soldar materiales finos
La soldadura por arco (SAW) es más adecuada para materiales de mayor espesor, normalmente superiores a 5 mm. Al soldar secciones más delgadas, el proceso puede provocar la perforación del material o un aporte de calor excesivo, lo que da lugar a deformaciones u otros defectos. Esto limita su uso en sectores o aplicaciones en los que son habituales los materiales delgados.
6) Es necesario eliminar la escoria
Aunque la escoria ofrece una excelente protección durante el proceso de soldadura, debe retirarse tras cada pasada. Aunque normalmente es fácil de eliminar, supone un paso adicional en el proceso global de soldadura. En las soldaduras de varias pasadas, esto puede resultar laborioso y llevar mucho tiempo.
Soldadura por arco sumergido | |
VENTAJAS | INCONVENIENTES |
Altas tasas de deposición | Limitado a soldaduras planas y horizontales |
Gran profundidad de penetración de la soldadura | Requiere una preparación conjunta |
Soldaduras de alta calidad | Problemas relacionados con el volumen y la movilidad |
Mínimo cansancio del operador | Altos costes iniciales de puesta en marcha |
No es necesario utilizar gas de protección | Dificultad para soldar materiales finos |
| Menos salpicaduras y humos de soldadura | Es necesario eliminar la escoria |
Reflexiones finales sobre la soldadura por arco sumergido (SAW)
La soldadura por arco sumergido (SAW) es un proceso de soldadura eficaz y de alta eficiencia que presenta claras ventajas, especialmente en aplicaciones de alta resistencia. Su capacidad para producir soldaduras de alta calidad y gran profundidad a altas velocidades la convierte en una opción muy demandada en sectores que requieren uniones robustas y fiables. Sin embargo, las limitaciones de la soldadura SAW hacen que sea imprescindible evaluar los requisitos específicos de un proyecto antes de optar por este método de soldadura.
Para aplicaciones industriales a gran escala en las que son esenciales los materiales de gran espesor, la soldadura plana y las altas tasas de deposición, la soldadura SAW sigue siendo una buena opción. Sin embargo, para geometrías más complejas, materiales más finos o cuando la movilidad es una prioridad, otras técnicas de soldadura pueden resultar más adecuadas.
