p.4.0310.05 electrodos varillas

ESPECIFICACION TECNICA DE CALIDAD DE MATERIALESMUESTREO Y PRUEBAS

ELECTRODOS Y VARILLAS PARAMETALIZAR SUPERFICIES.

RECOMENDACIONES DE USO.

( ELECTRODES AND BARS FOR SURFACESMETALLIZED)

P.4.0310.05

PRIMERA EDICIONMAYO 2001

SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONALUNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA

Primera Edicin P.4.0310.05: 2001 UNT

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ELECTRODOS Y VARILLAS PARA METALIZARSUPERFICIES. RECOMENDACIONES DE USO.

P R E F A C I O

Pemex Exploracin y Produccin (PEP) en cumplimiento del decreto por el que se reforman, adicionan yderogan diversas disposiciones de la Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin, publicado en el DiarioOficial de la Federacin de fecha 20 de mayo de 1997 y con la facultad que le confiere la Ley deAdquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Pblico y la Ley de Obras Pblicas y ServiciosRelacionados con las Mismas, expide la presente especificacin tcnica, la cual aplica para electrodos yvarillas para metalizar superficies.

Esta especificacin se elabor tomando como base la primera edicin de la norma No.4.120.13emitida en 1978 por Petrleos Mexicanos, de la que se llev a cabo su revisin, adecuacin yactualizacin, a fin de adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploracin y Produccin.

En la elaboracin de esta especificacin participaron:

Subdireccin de Regin Norte

Subdireccin de Regin Sur

Subdireccin de Regin Marina Noreste

Subdireccin de Regin Marina Suroeste

Direccin Ejecutiva del Proyecto Cantarell

Direccin Ejecutiva del Programa Estratgico de Gas

Subdireccin de Perforacin y Mantenimiento de Pozos

Coordinacin Ejecutiva de Estrategias de Exploracin

Auditora de Seguridad Industrial y Proteccin Ambiental

Subdireccin de Planeacin

Subdireccin de Administracin y Finanzas

Subdireccin de Tecnologa y Desarrollo Profesional

Unidad de Normatividad Tcnica


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INDICE DE CONTENIDO Pgina

0. Introduccin............................................................................. 31. Objetivo................................................................................... 32. Alcance.................................................................................... 33. Actualizacin........................................................................... 34. Campo de aplicacin............................................................... 35. Referencias............................................................................. 36. Definiciones............................................................................. 47. Referencias............................................................................. 48. Requisitos de aceptacin........................................................ 49. Requisitos de manejo identificacin..................................... 1010. Pruebas................................................................................... 1211. Apndices............................................................................... 13


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0. Introduccin.

Dentro de las principales actividades que se llevana cabo en Pemex Exploracin y Produccin (PEP),se encuentran el diseo, construccin, operacin ymantenimiento de las instalaciones paraextraccin, recoleccin, procesamiento primario,almacenamiento, medicin y transporte dehidrocarburos, as como la adquisicin demateriales y equipos requeridos para cumplir coneficiencia y eficacia los objetivos de la empresa.En vista de esto, es necesaria la participacin delas diversas disciplinas de la ingeniera, lo queinvolucra diferencia de criterios.

Con el objeto de unificar criterios, aprovechar lasexperiencias dispersas, y conjuntar resultados delas investigaciones nacionales e internacionales,Pemex Exploracin y Produccin emite a travs dela Unidad de Normatividad Tcnica, estaespecificacin, con el objeto de que se aplique enla utilizacin de electrodos y varillas para metalizarsuperficies.

1. Objetivo.Este documento normativo tcnico establece losrequerimientos mnimos para la aplicacin de losmtodos de prueba para utilizar electrodos yvarillas en la metalizacin de superficies.

2. Alcance.

Esta especificacin determina los requisitos paravarillas de longitud recta, desnudas y recubiertasque se usan para metalizar superficies con losprocesos de soldadura de oxiacetileno de arco detungsteno protegido con gas, arco de carbono y dehidrgeno atmico.

Esta especificacin tambin cubre los electrodosde longitud recta, desnudos y revestidos que seusan para metalizar superficies, con el proceso desoldadura de arco metlico protegido.

Nota:

No se ha hecho el intento de clasificar todos los metales deaporte dentro de los lmites de alcance anterior. Estaespecificacin cubre nicamente materiales de aporte que tieneestandarizacin industrial aproximada y para los que hubodatos tcnicos disponibles. Una lista de otros materiales deaporte comnmente usados, se da en la Tabla A1 de Apndice.Se intenta incluir en las ediciones de esta especificacin,muchos de estos otros materiales de aporte.

3. Actualizacin.

A las personas e instituciones que hagan uso deeste documento normativo tcnico, se solicitacomuniquen por escrito las observaciones queestimen pertinentes, dirigiendo su correspondenciaa:

Pemex Exploracin y Produccin.Unidad de Normatividad Tcnica.Direccin: Baha de Ballenas # 5, 9 piso.Col. Vernica Anzures, Mxico, D.F. C.P. 11300.Telfono directo: 55-45-20-35Conmutador 57-22-25-00, ext. 3-80-80.Fax: 3-26-54E-mail: [email protected]

4. Campo de aplicacin.

Esta especificacin aplica en todas las reas quesupervisen y usen electrodos y varillas parametalizar superficies en los equipos yherramientas en donde influye el desgaste, metala metal. Para usarse en las instalaciones dePemex Exploracin y Produccin.

5. Referencias.

No aplica por no existir Normas OficialesMexicanas sobre el tema.


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6. Definiciones.

6.1 Resistencia de Tensin.- TensileStrength.- Se llama resistencia de tensin alesfuerzo de tensin mximo que un material escapaz de soportar. La resistencia de tensin secalcula con la carga mxima registrada duranteuna prueba de tensin que se lleva hasta la roturay la seccin transversal original del espcimen.

6.2 Lmite de fluencia.- Yield point.- Se llamalmite de fluencia de un material al primer esfuerzo,menor que el esfuerzo mximo necesario paraproducir un gran incremento de deformacin sinseguir incrementando el esfuerzo. Se debe hacernotar que solamente los materiales que presentanel fenmeno de cedencia, pueden tener un lmitede fluencia.

Los aceros de alta velocidad, por ejemplo, sepueden obtener en forma de alambre enrrolladopara tal uso, pero no hay seguridad de obtener larigidez adecuada del alambre para ser alimentadoa travs del equipo de soldadura. Sin embargo,algunos materiales de aleacin a base de cobre sehan usado satisfactoriamente con este proceso.

6.3 Lmite elstico.- Elastic limit.- Se llamalmite elstico al esfuerzo ms grande que unmaterial es capaz de soportar, sin dejardeformaciones permanentes despus de liberarlocompletamente de dicho esfuerzo.

6.4 Resistencia de fluencia.- Yield Strength.-Se llama resistencia de fluencia al esfuerzo sobreun material, especficamente limitado paradesviarse de la proporcionalidad de los esfuerzosy las deformaciones. Se expresa en trminos dedeformacin: 0.2 por ciento de la deformacin porel mtodo de desalojamiento 0.5 por ciento de ladeformacin por el mtodo de la extensin totalbajo la carga.

7. Abreviaturas.

AWS American Welding Society.

8. Requisitos de aceptacin.

Parte 1.-Clasificacin y aceptacin.

8.1 Clasificacin.

8.1.1 Las varillas para metalizar superficies seclasifican a base de su composicin qumica.

8.1.2 Los electrodos para metalizar superficiesse clasifican a base de la composicin qumica delmetal depositado, con las excepciones siguientes:

8.1.2.1 Los electrodos desnudos se clasifican abase de la composicin qumica del electrodo.

8.1.2.2 Los electrodos revestidos de aleacin abase de cobre se clasifican segn la composicinqumica del ncleo de alambre.

8.1.2.3 Toda varilla o electrodo comprendidos enuna clasificacin no sern incluidos en otra.

8.2 Fabricacin.

8.2.1 Los metales de aporte pueden fabricarsepor cualquier mtodo que rinda un productoconforme a los requisitos de esta especificacin.

8.3 Aceptabilidad.

8.3.1 Opcin y a expensas del comprador,cualquiera o todas las pruebas requeridas por estaespecificacin pueden usarse como base para laaceptacin del metal de aporte.

8.4 Composicin qumica.

8.4.1 La composicin qumica de las varillas yelectrodos, o del depsito de soldadura, debenajustarse a los requisitos sealados para suclasificacin en las Tablas 1 y 2, respectivamente,tal como se determina en (20) "Anlisis Qumicos".8.5 Uso.

8.5.1 Se prescribe una prueba descrita en laseccin para demostrar la posibilidad de usar losmetales de aporte. Para poder clasificarse bajoesta especificacin, los metales de aporte deben


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dar los siguientes resultados de uso en laspruebas a que se sometan:8.5.1.1 Para varillas, el metal debe fluir fcil ylibremente sobre la superficie de la placa, sinactividad excesiva y sin que hierva.

8.5.1.2 Los electrodos deben depositarsesuavemente, sin salpicar excesivamente y conestabilidad constante del arco, cuando se usen

dentro de los rangos de corriente recomendadospor el fabricante. La remocin de escoria se debehacer fcilmente con herramientas de mano.

8.5.1.3 La superficie del cojincillo de prueba,despus de ser esmerilada, debe estar libre dedefectos perjudiciales visibles a simple vista.


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Tabla 1 Requisitos qumicos de las varillas para metalizar superficies.

Clasifi-cacinAWS

Carbonopor

ciento

Manga-neso por

ciento

Cobaltopor

ciento

Tungte-no porciento

Nquelpor

ciento

Cromopor

ciento

Molibde-no porciento

Hierropor

ciento

Vanadiopor

ciento

Cobrepor

ciento

Aluminiopor

ciento

Zinc porciento

Siliciopor

ciento

Plomopor

ciento

Estaopor

ciento

Fsforopor

ciento

Total deotros

elemen-tos porciento

RFe5-A 0.7 a1.0

0.50 ... 5.0 a7.0

... 3.0 a5.0

4.0 a6.0

el resto 1.0 a2.5

... ... ... 0.50 ... ... ... 1.0

RFe5-B 0.5 a0.9

0.50 ... 1.0 a2.5

... 3.0 a5.0

5.0 a9.5

el resto 0.8 a1.3

... ... ... 0.50 ... ... ... 1.0

RFeCr-Al 3.7 a5.0

2.0a6.0

... ... ... 27.0 a35.0

... el resto ... ... ... ... 1.102.5

... ... ... 1.0

RCoCr-A 0.9 a1.4

1.00 el resto 3.0 a6.0

3.0 26.0 a32.0

1.0 3.0 ... ... ... ... 2.0 ... ... ... 0.50

RCoCr-B 1.2 a1.7

1.00 el resto 7.0 a9.5

3.0 26.0 a32.0

1.0 3.0 ... ... ... ... 2.0 ... ... ... 0.50

RCoCr-C 2.0 a3.0

1.00 el resto 11.0 a14.0

3.0 26.0 a33.0

1.0 3.0 ... ... ... ... 2.0 ... ... ... 0.50

RCuZn-E ... 0.30 ... ... ... ... ... 1.50 ... 56.0min.

0.01 el resto 0.040.25

0.05 2.00 a3.00

... 0.50

RCuSi-Ab ... 1.5c ... ... a ... ... 0.5 ... 94.0min.

0.01 1.5c 2.8 a4.0

0.02 1.5c a 0.50

RCcuAl-A2b ... ... ... ... ... ... ... 1.5 ... el resto 9.0 a11.0

0.02 0.10 0.02 ... ... 0.50

RCuAl-Bb ... ... ... ... ... ... ... 3.0 a4.25

... el resto 11.0 a12.0

0.02 0.10 0.02 ... ... 0.50

RCuAl-C ... ... ... ... ... ... ... 3.0 a5.0

... el resto 12.0 a13.0

0.02 0.04 0.02 ... ... 0.50

RCuAl-D ... ... ... ... ... ... ... 3.0 a5.0

... el resto 13.0 a14.0

0.02 0.04 0.02 ... ... 0.50

RCuAl-E ... ... ... ... ... ... ... 3.0a5.0

... el resto 14.0 a15.0

0.02 0.04 0.02 ... ... 0.50

RCuSn-Ab ... a ... ... a ... ... a ... 93.5min.

0.01 a 0.02 a 0.02 4.0 a6.0

0.10 a0.35

0.50

RCuSn-D ... ... ... ... ... ... ... ... ... 88.5min

0.01 a a ... 0.05 9.0 a11.0

0.10 a0.30

0.50

RCuSn-E ... ... ... ... ... ... ... ... ... el resto ... ... ... 14.0 a18.0

5.0 a7.0

0.30 a0.50

0.50

RNiCr-A 0.30 a0.60

... 1.50 ... el resto 8.0 a14.0

... 1.25 a3.25

2.00 a 3.00 por ciento boro ... 1.25 a3.25

... ... ... 0.50

RNiCr-B 0.40 a0.80

... 1.25 ... el resto 10.0 a16.0

... 3.00 a5.00


... ... ... 0.50

RNiCr-C 0.50 a1.00

... 1.00 ... el resto 12.0 a18.0

... 3.50 a5.50


... ... ... 0.50

Ver notas en la pgina siguiente:


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NOTAS:

1) El anlisis debe hacerse para los elementos para los cualesse muestran Ios valores especficos en la Tabla. Sin embargo,si se indica la presencia de otros elementos en el curso de losanlisis de rutina, deben hacerse anlisis posteriores paradeterminar que no se exceden los lmites especificados para el"Total de Otros Elementos" de la ltima columna de la Tabla.

2) Los valores simples mostrados son porcentajes mximos,excepto donde se especifica de otra manera.

a) El "Total de Otros Elementos" incluyendo los elementosmarcados con la nota (a), no debe exceder el valorespecificado.

b) Se intenta que esta clasificacin AWS sea idntica a la queaparece en la Especificacin para Varillas de Soldadura deCobre y de Aleacin de Cobre, Designacin AWS A5.7 y en laespecificacin P.4.120.07.

c) Pueden estar presentes uno o ms de estos elementosdentro de los lmites especificados.

8.6 Mtodos de prueba.

8.6.1 Las pruebas prescritas deben ser comolas especificadas en (17) Pruebas Requeridas" a(20) "Anlisis Qumicos".8.7 Repeticin de pruebas.

8.7.1 Si la probeta empleada no essatisfactoria, pueden repetirse las pruebas paraasegurar que los defectos no se originan en elmetal base ni en la tcnica usada.

8.8 Mano de obra y acabado de electrodosdesnudos y varillas.

8.8.1 Las varillas y los electrodos desnudosdeben ser de calidad uniforme y libres desegregacin, xidos, astillas, rebabas u otrasirregularidades que alteraran su utilidad.

8.9 Electrodos revestidos.

8.9.1 La cubierta de los electrodos revestidos,de todos tamaos, debe ser concntrica hasta elgrado en que la dimensin mxima del ncleo,

ms una capa, no debe exceder la dimensinmnima del ncleo ms una capa, por ms de 7 porciento de la dimensin mnima del ncleo ms unacapa, para electrodos de ncleo de alambreforjado o en ms del 10 por ciento para electrodosde ncleo de alambre fundido, siempre que enningn caso ocurra la "formacin de uas"2 durantelas soldadura. La concentricidad debe medirse porcualquier mtodo adecuado.

2 Este trmino indica que el revestimiento del electrodo, en elextremo del arco, est siendo consumido en forma irregular,alrededor de la circunferencia del ncleo del alambre. En vezde que el revestimiento permanezca simtrico respecto alncleo del alambre, sale de este en forma muy parecida a lasuas


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Tabla 2 Requisitos qumicos de las varillas para metalizar superficies.

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EFe5-A 07 a1.0

0.50 ... 5.0 a7.0

... 3.0 a5.0

4.0 a6.0

el resto 1.0 a2.5

... ... ... 0.70 ... ... ... 1.0

EFe5-B 05 a09

0.50 ... 1.0 a2.5

... 3.0 a5.0

5.00 a9.5

el resto 0.8 a1.3

... ... ... 0.70 ... ... ... 1.0

EFe5C 0.3 a05

0.50 ... 1.0 a2.5

... 3.0 a5.0

5.0 a9.0

el resto 0.8 a1.2

... ... ... 0.70 ... ... ... 1.0

EFeMn-A 0.5 a0.9

11.0 a16.0

... ... 2.75 a6.0

0.50 ... el resto ... ... ... ... 1.3 ... ... 0.03 1.0

EFeMn-B 0.5 a0.9

11.0 a16.0

... ... ... 0.50 0.6 a1.4

el resto ... ... ... ... 0.3 a1.3

... ... 0.03 1.0

EFeCr-A1 3.0 a5.0

4.0 a8.0

... ... ... 26.0 a32.0

2.0 el resto ....

... ... ... 1.0 a2.5

... ... ... 1.0

EFeCr-A1 0.7 a1.4

2.0 el resto 3.0 a6.0

3.0 25.0 a32.0

1.0 5.0 ... ... ... ... 2.0 ... ... ... 0.50

ECoCr-B 1.0 a1.7

2.0 el resto 7.0 a9.5

3.0 25.0 a32.0

1.0 5.0 ... ... ... ... 2.0 ... ... ... 0.50

ECoCr-C 1.75 a3.0

2.0 el resto 11.0 a14.0

3.0 25.0 a33.0

1.0 5.0 ... ... ... ... 2.0 ... ... ... .050

ECuSid.e ... 1.5 ... ... b ... ... 0.5 ... el resto 0.01b b 2.8 a4.0

0.02b 1.5` ... 0.50

ECuAl-A2d,e

... ... ... ... ... ... ... 1.5 ... el resto 9.0 a11.0

0.02 0.10 0.02 ... ... 0.50

ECuAl-Bd,e

... ... ... ... ... ... ... 3.0 a4.25

... el resto 11.0 a12.0

0.02 0.10 0.02 ... ... 0.500.50.05

ECuAl-Cd ... ... ... ... ... ... ... 3.0 a5.0

... el resto 12.0 a13.0

0.02 0.04 0.02 ... ... 0.50

ECuAl-D ... ... ... ... ... ... ... 3.0 a5.0

... el resto 13.0 a14.0

0.02 0.04 0.02 ... ... 0.50

ECuAl-E ... ... ... ... ... ... ... 3.0 a5.0

... el resto 14.0 a15.0

0.02 0.04 0.02 ... ... 0.50

ECuSn-Ad,e

... b ... ... b ... ... b ... el resto 0.01b b b 0.02b 4.0 a6.0

0.10 a0.35

0.50

ECuSn-Cc ... b ... ... b ... ... b ... el resto 0.01b b b 0.02b 7.0 a9.0

0.05 a0.35

0.50

ECuSn-Ec ... ... ... ... ... ... ... ... ... el resto ... ... ... 14.0 a18.0

5.0 a7.0

0.30 a0.50

0.50

ENiCr-A 0.30 a0.60

... 1.50 ... el resto 8.0 a14.0

... 1.25 a3.25

... 2.00 a 3.00 por ciento boro 1.25 a3.25

... ... ... 0.50

ENiCr-B 0.40 a0.80

... 1.25 ... el resto 10.0 a16.0

.... 3.00 a5.00


... ... ... 0.50

ENiCr-C 0.50 a1.00

... 1.00 ... el resto 12.0 a18.0

... 3.50 a5.50


... ... ... 0.50


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Notas: de la tabla 2:

1) El anlisis debe hacerse para los elementos para los cualesse muestran los valores especficos en esta Tabla. Sin embargo,si se indica la presencia de otros elementos en el curso de losanlisis de rutina, debern hacerse anlisis posteriores paradeterminar que el total de los dems elementos no excede delos lmites especificados para "Total de Otros Elementos" en laltima columna de la tabla.

2) Los valores simples mostrados son porcentajes mximos,excepto donde se especifica de otra manera.

a) Para electrodos desnudos, el anlisis dado es para elelectrodo fabricado y para los electrodos revestidos, el anlisises para el metal de soldadura depositado; excepto para loselectrodos revestidos o de aleacin a base de cobre, para loscuales el anlisis dado es para el alambre del ncleo desnudo.

b) El total de otros elementos, incluyendo los elementosmarcados con la nota (b) al pie, no deben exceder al valorespecificado.

c) Este electrodo est disponible nicamente como electrododesnudo de longitud recta.

d) Este electrodo tambin est disponible en la forma deelectrodo desnudo enrrollado, para usarse por el proceso dearco metlico protegido con gas (Electrodo consumible).e) Se intenta que esta clasificacin AWS sea idntica que lamisma clasificacin que aparece en la Especificacin paraElectrodos de Soldadura de Aleacin a base de Cobre,Designacin AWS A 5.6 y en la Norma 4.120.06.

f) Pueden estar presentes uno o ambos de estos elementosdentro de los lmites especificados.

8.9.2 La cubierta debe ser tal que no seafcilmente daada por el manejo ordinario.

8.9.3 La cubierta debe ser tal que elcalentamiento del electrodo durante la soldadurano cause burbujas perjudiciales o descascarado dela cubierta dentro de los lmites de corrienterecomendados por el fabricante.

8.9.4 El ncleo de alambre y las cubiertasdeben estar libres de efectos que interfieran elrendimiento uniforme de los electrodos.

8.10 Ncleo expuesto.

8.10.1 Los electrodos revestidos para soldaduramanual deben estar desnudos o libres derevestimiento en una distancia deaproximadamente 3/4 de pulg, pero no ms de11/4 de pulg., para hacer contacto con el maneral.

8.10.2 El extremo del arco de los electrodosrevestidos debe tener la punta desnuda parapermitir la formacin fcil del arco, en una longitudque no debe exceder de 1/8 de pulg o el dimetrodel ncleo del alambre, el valor menor.

8.11 Longitudes y tamaos estndar.

8.11.1 Las longitudes y tamaos estndar de lasvarillas deben ser como se indica en la Tabla 3.


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Tabla 3. Tamaos y longitudes estndar de varillaForjado FundidoClasificacin

AWSDimetro pulga Longitud pulg b Dimetro pulg.c Longitud pulg b

RFe5-A 1/8 (0.125), 5/32 (0.156), 1/8 (0.125), 3/16 (0.188),RFe5-B 3/16 (0.188), (0.250), 14, 18, 28 1/4 (0.250), 5/16 (0.313), 8 a 14d

RFeCr-A1 5/16 (0.313), 3/8 (0.375), 3/8 (0.375)

RCoCr-A 1/8 (0.125), 3/16 (0.188),RCoCr-B 1/4 (0.250), 5/16 (0.313), 8 a 14dRCoCr-C 3/8 (0.375)

RCuZn-E ....... (0.250), 3/8 (0.375) 36 ... ...

RCuSi-ARCuSn-A 3/32 (0.094), 1/8 (0.125). ...RCuSn-D 5/32 (0.156), 3/16 (0.188), 36 ...RCuAl-A2 1/4 (0.250)

RCuAl-ARCuAl-C ...RCuAl-D 1/8 (0.125), 5/32 (0.156), 36 ...RCuAl-E 3/16 (0.188), (0.250),

RCuZn-E ....... ... ... 1/4 (0.250), 5/16 (0.313), 12 a 181/2 (0.500)

RNiCr-ARNiCr-B ........ .... ... 3/16 (0.188), (0.250), 8 a 14

RNiCr-C 5/16 (0.313), 3/8 (0.375)

a) Los dimetros no deben variar mas de + 15 por ciento del dimetro nominalb) Las longitudes no deben variar respecto al estndar mas de lo siguiente:

28 pulg. y ms cortas............................. + pulg36 pul.................................................... + 3/8 pulg

c) Los dimetros no deben variar mas de que + 1/32 de pulg de dimetro nominal.d) Se pueden surtir longitudes ms cortas, siempre que no mas del 20 por ciento de cualquier lote este debajo de la longitud estndar y que ninguna de

las varillas sea mas corta que las siguientes longitudes mnimas: 6 pulg para tamao de 1/8 y 3/16 de pulg 7 pulg para tamaos de de pulg y 8pulg para tamaos de 5/16 y 3/8 de pulg.

8.11.3 Las longitudes y tamaos estndar de loselectrodos deben ser como lo indican la Tabla 4.

9. Requisitos de manejo e identificacin.9.1 Empaque.

9.1.1 Las varillas y electrodos debe serempacados adecuadamente, para protegerloscontra dao durante su manejo, su embarque obajo condiciones normales de almacenamiento enseco, en paquetes de 5, 10, 25, 50, 60 100 lb. depeso neto.

9.2 Marcas.

9.2.1 Todos los paquetes deben estarlegiblemente marcados o etiquetados con lasiguiente informacin:

9.2.1.1 Clasificacin y nmero de especificacin.

9.2.1.2 Nombre del proveedor y marca industrial.

9.2.1.3 Tamao, peso neto, para metales deaporte forjado, longitud.9.2.2 Todos los paquetes de metal de aporte, otodas las unidades empacadas individualmentedentro de paquetes mayores, deben llevar el


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siguiente marbete de precaucin, como mnimo,prominentemente expuesto en tipo de letra legible:

Tabla 4. Tamaos y longitudes estndar para electrodos

Ncleo de alambre forjado Ncleo de alambre fundidoClasificacinAWS Dimetro pulg

a Longitud pulgb Dimetro pulgc Longitud pulgEFe5-AEFe5-B 1/8 (0.125), 5/32 (0.156), 1/8 (0.125) ..................... 8 a 14dEFe5-C 3/16 (0.188), (0.250), 14, 18, 28 3/16 (0.188), (0.250).EFeMn-A 5/16 (0.313) 5/16 (0.313), 3/8 (0.375) 10 a 14dEFeCr-A1

ECoCr-AECoCr-B ... ... 3/16 (0.188), (0.250),ECoCr-C 5/16 (0.313), 3/8 (0.375), 10 a 14 d

ECuSiECuAl-A2 ...ECuAl-B 3/32 (0.094)ECuAl-C 1/8 (0.125), 5/32 (0.156), 11ECuAl-D 3/16 (0.188) 14ECuAl-E 1/4 (0.250) 18EcuSn-A ...ECuSn-C

ECuSn-E .... ... 1/4 (0.250), 5/16 (0.313).1/2 (0.500) 12 a 18

ENiCr-AENiCr-B .... ... 3/16 (0.188), (0.250),ENiCr-C 5/16 (0.313), 3/8 (0.375), 8 a 14

a) Los dimetros no deben variar del nominal mas de lo siguiente:b) Electrodos de nucleo de alambre forjado:

5/32 de pulg. y menores en diametro............................ b 0.003 pulgmenores de 5/32 pulg. de diametro.............................. + 0.0004 pulgLos diametros dados son para nucleo de alambre para electrodos revestidos.

c) Las longitudes del alambre forjado no deben variar mas de + 1/4 de pulg de la longitud nominal:d) Los dimetros no deben variar mas de + 1/32 de pulg. del dimetro nominal.e) Pueden proporcionarse electrodos del nucleo de alambre de longitudes mas cortas, siempre que no mas de 20 por ciento de cualquier lote este

debajo de la longitudy estandar que ninguno de los electrodos sea mas corte que las longitudes minimas siguientes: 6 pulg para tamao de 1/8 y3/16 de pulg 7 pulg para tamaos de 1/4 de pulg y 8 pulg. para tamaos de 5/16 y 3/8 de pulg.

PRECAUCIONLA SOLDADURA PUEDE PRODUCIR HUMOS YGASES PELIGROSOS A LA SALUD.EVITE LA INHALACION DE ESTOS HUMOS YGASESUSE VENTILACION ADECUADA.CONSULTE ELESTANDAR USA Z49.1"SAFETY IN WELDING AND CUTTING"PUBLICADO POR LA AMERICAN WELDINGSOCIETY.La publicacin de la National Electrical Manufacturers, "Standar forldentification of Arc-Welding Electrodes", contiene requisitos similarespara la Impresin de electrodos.

9.3 Identificacin del metal de aporte.

9.3.1 Todos los electrodos revestidos debenidentificarse de acuerdo con lo siguiente:

9.3.1.1 Por lo menos un impreso legible de laclasificacin AWS del electrodo, debe marcarsesobre el revestimiento, tan cerca como seaprctico, dentro de las primeras 2 1/2 pulg. dedonde principia el revestimiento por el extremo desujecin del electrodo.


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9.3.1.2 Los nmeros y letras de la clasificacinimpresa del electrodo deben ser de imprenta, desuficiente tamao para poderse leer.

9.3.1.3 La tinta usada para la impresin debeproporcionar suficiente contraste con elrevestimiento del electrodo, para que los nmerosy letras de la clasificacin del electrodo puedansoldadura normal.

9.3.1.4 El prefijo E de la clasificacin delelectrodo debe omitirse en la impresin sobre elrevestimiento.

9.3.2 Todas las varillas y electrodos desnudossobre 5/32 de pulg de dimetro deben marcarsecon la clasificacin o con un cdigo de coloradecuado, cuya explicacin debe estar incluidacon el metal de aporte.

9.4 Garanta.

9.4.1 El fabricante debe garantizar que losmetales de aporte en todos los tamaos yclasificaciones se ajusten a esta especificacin, laresponsabilidad del fabricante debe limitarse areemplazar todo metal de aporte que no cumplalos requisitos de esta especificacin.

10. Pruebas.

Parte 2 Detalles de pruebas.

10.1 Pruebas requeridas.

10.1.1 Las pruebas especificadas en (5)"Composicin Qumica" y en (6) "Uso", debenhacerse de acuerdo con los requisitos de (19)"Pruebas de Uso" y de (20) "Anlisis Qumico.Todos los detalles de prueba deben estarconforme a los requisitos de la Parte 2.

10.1.2 Las pruebas de uso pueden hacerse envarillas y electrodos de cualquier tamao.10.1.3 El anlisis qumico puede hacerse envarillas y electrodos de cualquier tamao.

10.2 Material para placas de prueba.

10.2.1 El metal base para las pruebas de uso yanlisis qumicos debe estar conforme al Grado A

de las Especificaciones para Placas, de Acero alCarbono de Resistencia Baja e Intermedia a laTensin, de Calidad para Bridas y Hogar deCalderas. (Designacin ASTM: A 285 Tomo 4).10.3 Prueba de uso.

10.3.1 Debe prepararse un cojincillo de pruebasegn las tcnicas, posicin y factores queespecifica el fabricante.

10.3.2 La superficie del cojincillo debe estaresmerilada, lisa y limpia, despus de lo cual lasuperficie debe examinarse visualmente.

10.4 Anlisis qumico.

10.4.1 Anlisis qumico de varillas de soldadura,electrodos desnudos y electrodos de aleacin decobre, revestidos.

10.4.1.1 Para efectuar los anlisis qumicosprescritos debe obtenerse una muestra, adecuaday suficiente para repetir las pruebas, si esnecesario, de varilla o de electrodo desnudo.

10.4.2 Anlisis Qumico de electrodosrevestidos.

10.4.2.1 Todo el revestimiento de la superficie delcojincillo para anlisis qumico debe hacerse enposicin por arriba.

10.4.2.2 Para los electrodos revestidos, elcojincillo de prueba debe estar terminado comomuestra en la Fig. 1 usando los procedimientos desoldadura especificados por el fabricante respectoa factores que no se abarcan aqu. Debe0utilizarse la mayor longitud posible del electrodorevestido, dejando un resto que no exceda de 1 3/4de pulg del largo total del electrodo.

10.4.2.3 Se debe quitar y desechar la superficiesuperior del cojincillo de prueba y debe extraersepor un medio apropiado una muestra adecuada demetal de aporte, suficiente para repetir la prueba,si es necesario. Puede usar tratamiento trmicoposterior para ablandar el cojincillo de prueba yfacilitar la extraccin. El metal para la muestra nodebe extraerse a una distancia menor de 1/4 depulg del metal base. No debe aplicarse aceite niotro lubricante cuando se extraiga la muestra.


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10.4.2.4 El anlisis qumico puede hacerse porcualquier mtodo acordado entre fabricante ycomprador.

11. Apndice.

11.0 Gua para la clasificacin AWS de loselectrodos y varillas. Recomendaciones de uso.

11.1 Introduccin.

11.1.1 Esta gua se agrega a la especificacincomo una fuente de informacin; no es obligatoriay no forma parte de la especificacin.

11.1.2 Se intenta que la misma especificacinproporcione a, fabricante y comprador, un mediode control de produccin y una base de aceptacinmediante requisitos estndar de sanidad,mutuamente aceptados.

11.1.3 Esta gua se ha preparado como unaayuda para los usuarios de varillas y electrodoscubiertos por esta especificacin, para determinarla clasificacin de metal de aporte ms adecuadapara una aplicacin particular, con debidaconsideracin de los requisitos particulares paraesa aplicacin.

11.1.4 El sistema para identificar lasclasificaciones de varillas y electrodos empleadosen esta especificacin sigue el patrn estndarempleado en otras especificaciones AWS parametales de aporte. La letra E al principio de cadaclasificacin indica un electrodo y la letra R, unavarilla. las letras inmediatamente despus de la Eo de la R son los smbolos qumicos para loselementos principales en la clasificacin. As, CoCres aleacin de cobalto-cromo, CuZn es aleacin de

cobre-zinc; etc. Donde se incluye ms de unaclasificacin en un grupo bsico, las clasificacionesindividuales en el grupo se identifican por letras A,B, C, etc., como en E CuSn-A. Una subdivisinposterior se hace usando un 1, 2, etc., despus dela ltima letra, como el 2 en ECuAl-A2.

11.1.5 Los metales de aporte pararevestimientos de superficies se muestran en laTabla A1.

11.1.6 La correlacin entre las antiguasdesignaciones y las nuevas clasificacionesamparadas por esta especificacin se indican en laTabla A2.

11.1.7 Ventilacin durante la soldadura.

11.1.7.1 Los tres factores mayores en lasoldadura de arco y de gas que gobiernan lacantidad de contaminacin a la que pueden estarexpuestos los soldadores, son:

11.1.7.1.1Las dimensiones del lugar en el que seva hacer la soldadura, con especial consideracina la altura del techo.

11.1.7.1.2EI nmero de soldadores.

11.1.7.1.3 La posible produccin de humos, gaseso polvos peligrosos, de acuerdo con los metalesinvolucrados.

11.1.7.2 El Estndar U.S.A.Z 49.1, " Safety inWelding and Cutting " establece la ventilacin que

depositadoMetal

Metalbase

1

1

1

Fig .1 Cojincillo de prueba para anlisis quimico


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se requiere durante la soldadura y se debeconsultar para mayores detalles. Se da especialatencin a la Seccin 8 Proteccin de la Salud yVentilacin".Metales de aporte de acero de alta velocidadRFe5 y EFe5.

11.2.1 Introduccin y aplicaciones.

11.2.1.1 Las varillas RFe5 y los electrodos EFe5han probado ser muy populares para aplicacionesque requieren dureza a temperaturas de servicioarriba de 1100F y tambin tenacidad y resistenciaal desgaste. Estos metales de aporte sonesencialmente aceros de alta velocidad,ligeramente modificados para aplicaciones desoldadura.

11.2.1.2 Las tres clasificaciones sonaproximadamente intercambiables, excepto que elFe5-A y el Fe5-B (con alto carbono) son msapropiados para aplicaciones de corte ymaquinado (mantienen el filo de las herramientas);el Fe5-C (con ms bajo carbono) es msapropiado para trabajar en caliente y paraaplicaciones que requieran tenacidad o resistencia.Algunas aplicaciones tpicas de revestimiento sehacen en herramientas de corte, hojas de corte,escariadores, matrices de embutir, matrices decizalla, guas, tenazas de lingote, tarrajas y otrasherramientas similares.

11.2.2 Dureza.

A1.2.2.1 La dureza Rockwell de los metales deaporte soldados est en el rango de C 55 a C 60.En donde se requiera una operacin demaquinado, la dureza puede reducirseaproximadamente a C 30, por un tratamiento derecocido.

11.2.3 Dureza en caliente.

11.2.3.1 La dureza a elevadas temperaturas(dureza en caliente) es una propiedad muyImportante para los depsitos soldados de esosmetales de aporte. El tungsteno y el molibdeno sonprobablemente los elementos que ms influyenpara obtener esta propiedad. Debido al grantamao de sus tomos y a su baja velocidad dedifusin, los carburos no se funden, sino que

permanecen en pequeas partculas. Atemperaturas superiores a 1100F, la durezaRockwell C 60 disminuye con mucha lentitud,aproximadamente a C 47 (448 Brinell). Atemperaturas mayores disminuye msrpidamente. A 1200F, la dureza Rockwell esalrededor de C 30 (283 Brinell) (1)5.11.2.4 Impacto.

11.2.4.1 Los metales de aporte Fe5 como metaldepositado, nicamente pueden soportar unimpacto mediano sin romperse. Despus deltemplado, se incrementa apreciablemente laresistencia al impacto.

11.2.5 Resistencia a la oxidacin.

11.2.5.1 Los depsitos de metales de aporte Fe5,debido al alto contenido de molibdeno se oxidanrpidamente. Cuando se requieran tratamientostrmicos, debe usarse una atmsfera no oxidantedel horno, un bao de sal o un recubrimiento debrax para evitar la descarburizacin.

11.2.6 Resistencia a la corrosin.

11.2.6.1 El metal de aporte Fe5 puede resistircorrosin atmosfrica, pero no es efectivo para darresistencia a la corrosin en lquidos.

/RV Q~PHURV FRQ OHWUD GH LPSUHQWD HQWUH SDUpQWHVLV LQGLFDQ

UHIHUHQFLDV OLVWDGDV DO ILQDO GH HVWH DSpQGLFH

11.2.7 Abrasin.

11.2.7.1 La resistencia de estos metales de aportedepositados, contra la abrasin por alto esfuerzo atemperaturas al abrigo, es mucho mejor que la delacero de bajo carbono pero estos metales no seconsideran aleaciones de alta resistencia a laabrasin. La resistencia contra la deformacin aelevadas temperaturas, arriba de 1100F, es surasgo ms sobresaliente y esto puede ayudar a laresistencia contra la abrasin en caliente.

Tabla A1-Metales de aporte para metalizarsuperficies.

I Ferrosos.

A Aleaciones que se pueden endurecer


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1 Aceros al carbonoa) Bajo (0.19 por ciento C mx.)b) Medio (0.20-0.60 por ciento C)c) Alto ( 0.61-1.50 por ciento C)2 Aceros de baja aleacina) Bajo carbonob) Medio carbonoc) Alto carbonod) Tipos de hierro colado3 Aceros de aleacin mediaa) Carbono mediob) Alto carbonoc) Tipos de hierro colado4 Aleaciones medias y altasa) Bajo carbonob) Medio carbonoc) Alto carbonod) Tipos de hierro colado (1.5 por ciento C mn.)5 Aceros de alta velocidadB Aceros austenita1 Cromo y Cr-Nia) Bajo carbonob) Alto carbono bajo nquele) Alto carbono alto nquel2 Alto manganesoC Austenita usualmente no se trata trmicamente1 Hierro al alto cromo2 Hierro de alta aleacina) Por ciento de carbono 1.7b) Por ciento de carbono 2.5c) Muy alta aleacinII Aleaciones a base de cobaltoA Baja aleacinB Alta aleacinIII CarburosA InsertosB CompuestosC PolvoIV A base de cobreA Cobre-ZincB Cobre-SilicioC Cobre-AluminioV A base de nquelA Nquel-cobre (Monel)

B Nquel-cromo (Nicromo)C Nquel-cromo-tungsteno-molibdeno (Hasteloy)D Nquel-cromo-boro

Tabla A2

Clasificacin AWS Antigua designacinFe5......................................................... 1A 5FeMn...................................................... 1B2FeCr....................................................... 1C1CoCr-A................................................... 11ACoCr-C................................................... 11BCuZn....................................................... 1VACuSi........................................................ 1VBCuAl....................................................... 1VCNiCr........................................................ VB

11.2.8 Desgaste de metal a metal ypropiedades mecnicas en la compresin.

11.2.8.1 Los depsitos de metales de aporte deFe5 son apropiados para el desgaste de metal ametal, especialmente a elevadas temperaturas.Tiene bajo coeficiente de friccin y capacidad paraadquirir un gran pulimento y retener su dureza aelevadas temperaturas. La resistencia a lacompresin es muy buena y disminuye o aumentacon la temperatura del temple usado.

11.2.9 Maquinado.

11.2.9.1 Estos metales de aporte, despus dedepositarse, a menudo tienen que ser recocidospara operaciones de maquinado. Para podermaquinarlos, cuando estn totalmente recocidos,se tasan a 65, comparndolos con el acero paraherramientas de 1 por ciento de carbono el cultiene una tasa de 100. La dureza total puederecuperarse por procedimientos de tratamientotrmico discutidos aqu.

11.2.10 Identificacin.

11.2.10.1Los metales de aporte EFe5, cuandoestn endurecidos o se depositan, son altamentemagnticos. Cuando se prueban a la chispa, danuna corriente muy pequea y delgada de chispasde aproximadamente 60 pulg. de largo. Cerca de larueda de esmeril, la chispa es roja; en el extremo,es color paja. El tipo de chispa es No. 7 (2).


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11.2.11 Metalografa ( 1) ( 3).11.2.11.1Los metales de aporte Fe5, cuando estndepositados, contienen martensita tetragonal,austenita retenida altamente aleadas y carburoscomplejos sin disolver. El molibdeno se ha usadopara reemplazar al tungsteno encontrado enmuchos aceros de alta velocidad paraherramientas, tales como el grado18-4-1 (18 porciento tungsteno, 4 por ciento cromo y 1 por cientovanadio). El molibdeno forma el mismo tipo decarburo doble complejo con el hierro y el carbonoque el tungsteno. Siendo el molibdeno un elementode peso atmico menor que el tungsteno(aproximadamente la mitad) cuando se agrega enel mismo por ciento en peso producir el doble detomos de elementos aleados en el acero. Estoparece ser una razn parcial para el hecho de que1 por ciento de molibdeno pueda sustituirse poraproximadamente 2 por ciento de tungsteno.

11.2.11.2Se acostumbra, fijar el con tenido decarbono del acero de alta velocidad entre lmitesestrechos. El carbono tan bajo como 0.5 porciento, no permite dureza mxima, por la presenciade cantidades apreciables de ferrita. A medida queel carbono aumenta, la dureza con enfriamientoaumenta por la ausencia de ferrita y porincrementarse la cantidad de carbono disuelto enla austenita. El cromo est presente en estedepsito de 3.0 a 5.0 por ciento, ya que steparece estar en la proporcin correcta para elmejor arreglo entre dureza y tenacidad. En unincon el contenido de carbono el cromo es elprincipal responsable del gran endurecimiento deeste depsito.

11.2.12 Tratamiento trmico (1).11.2.12.1Un resumen de datos de tratamientotrmico, se esboza como sigue:

11.2.12.2Precalentamiento. Se acostumbraemplear precalentamiento, a pesar de que enalgunos casos esto no se requiere. Cuando se usaprecalentamiento, el mnimo es 300F.

11.2.12.3Recocido (1550F a 1650F). Estetratamiento es aplicable nicamente cuando loexigen los requisitos de maquinado.

11.2.12.4Endurecimiento. Necesario nicamente siuna parte ha sido recocida para maquinado.Precalentamiento. De 1300 a 1500F.Endurecimiento. De 2200 a 2250F, enfriamientocon aire o con aceite.Doble temple. 1025F, 2 horas, aire fro atemperatura al abrigo, 1025F, 2 horas, aire fro atemperatura al abrigo.

11.2.12.5Debido al alto contenido de molibdeno enesos metales de aporte, los depsitos desoldadura son susceptibles de descarburacin aaltas temperaturas. Consecuentemente, en eltratamiento trmico y en el recocido debe tenersecuidado de evitar la descarburacin.

11.2.13 Caractersticas de la soldadura.

11.2.13.1El procedimiento de aplicacin demetales de aporte Fe5 es semejante al empleadocon otros materiales para metalizacin. La piezadebe limpiarse cuidadosamente de cualquiermaterial extrao, previamente a la soldadura.Todo material roto o descascarado debe quitarse,asegurando as una fusin sana del metal deaporte y del metal base.

11.2.13.2Las instrucciones precisas parasoldadura dependen del trabajo especfico y delproceso de soldadura que se va a emplear. Apesar de que generalmente se recomienda elprecalentamiento, no se tiene que utilizar ste entodas las aplicaciones, ya que depende de laforma, tamao y composicin de la parte porrevestir. A veces se emplea el martillado a cadapaso despus de depositado, para reduciresfuerzos en el conjunto de partes soldadas.Electrodos de acero austenita al manganesoEfeMn.


11.3.1.1 Las dos clasificaciones de electrodosEFeMn son substancialmente equivalentes,excepto que la resistencia de fluencia de losdepsitos de la soldadura EFeMn-B es mayor quela de los EFeMn-A. Para el trabajo de riel de va, elmayor rendimiento se considera una ventaja.


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11.3.1.2 Las aplicaciones de metalizacin conelectrodos EFeMn ms apropiados, son lasrelacionadas con el desgaste de metal a metal ycon el impacto, en donde la calidad deendurecimiento del trabajo del depsito llega a seruna ventaja mayor. Las operaciones de trituracinde rocas suaves, como la roca caliza y la dolomita,tambin pueden beneficiarse con tal proteccin.Segn pruebas de laboratorio, la abrasin porpartculas de cuarzo angular no parece alterarsepor el trabajo de endurecimiento del acero almanganeso. Un servicio severo de abrasin concuarzo se trata mejor empleando acero almanganeso como material base duro yrevistindolo con hierro martensta. Bajocondiciones de muy grandes esfuerzos, como lasde una mordaza trituradora, la experiencia puededemostrar que todos los metales resistentes aldesgaste, excepto al acero al manganeso, sondemasiado quebradizos. La proteccin superficialpasa entonces a ser un asunto muy comn dereemplazar metal gastado con metal de aporteEFeMn.

Los cruceros y pasos de ferrocarril tambin serestauran de este modo. Las reas amplias, comoen las trituradoras y en las palas mecnicas,generalmente se protegen con una combinacin dedepsitos de soldadura y barras de metal deaporte de acero al manganeso, ya sean planas oredondas, soldadas en el lugar. Tal proteccinpuede aplicarse quiz hasta 3 pulg de espesor ycasi representa el lmite superior del espesor delos mtodos de proteccin superficial comunes.

11.3.2 Dureza.

A1.3.2.1 La dureza normal de estos depsitos desoldadura es de 170 a 230 BHN, pero esto esengaoso, ya que muy pronto se endurecen hasta450 a 550 BHN.


11.3.3.1 El recalentamiento entre 500 y 600Fpuede provocar una seria fragilidad As, la durezaen caliente no es una propiedad que puedaexplorarse.

11.3.4 Impacto.

11.3.4.1 Los electrodos EFeMn, depositados,generalmente se consideran materiales deingeniera sobresalientes para servicio de impactopesado.

11.3.5 Resistencia a la oxidacin y a lacorrosin.

11.3.5.1 El metal de aporte EFeMn no esresistente a la oxidacin ni a la corrosin. En esteaspecto, es similar a los aceros al carbonoordinarios.

11.3.6 Abrasin.

11.3.6.1 La resistencia a la abrasin al alto y bajoesfuerzo de abrasin es mediocre contra abrasivosduros, como el cuarzo.

11.3.6.2 Factor de Abrasin de Arena de CuarzoMojada: 0.75 a 0.85 (contra 1.00 del acero S.A.E.1010).11.3.6.3 Factor de Erosin de Arena de cuarzoSeca: 0.41 a 0.56 (contra 1.00 del acero S.A.E.1020).11.3.6.4 La suposicin de que la resistencia a laabrasin aumenta con la dureza, no ha sidoconfirmada con pruebas cuidadosamentecontroladas, usando cuarzo como abrasivo.

11.3.7 Desgaste de metal a metal ypropiedades mecnicas en la compresin.

11.3.7.1 La resistencia al desgaste de metal ametal frecuentemente es excelente. La resistenciade fluencia que hay en compresin es baja, perocualquier deformacin por compresinrpidamente la aumenta hasta que el escurrimientoplstico cesa. Este comportamiento es una ayudaen situaciones para batir, golpear y chocar.

11.3.8 Maquinado.

11.3.8.1 El maquinado es muy difcil conherramientas y equipo comunes; las superficiesacabadas usualmente estn esmeriladas.


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11.3.9.1 Debido a la inusitada respuesta del metalde aporte EFeMn al calentamiento, es muyimportante una correcta identificacin antes desoldar. Por lo general basta un pequeo imn y undisco de esmeril, puesto que una superficie limpiay esmerilada sustancialmente es no-magntica ylas chispas del esmerilado son abundantes, encontraste con los aceros inoxidables nomagnticos. El tipo de chispa es No. 8.

11.3.10 Metalografa.

11.3.10.1 El principal constituyente de losdepsitos de soldadura EFeMn es austenita, laforma no magntica de hierro que puede contenerbastante carbono en solucin slida. La austenitaque est casi saturada con carbono esresponsable de las propiedades de estos metalesde aporte.

11.3.10.2 La austenita no es completamenteestable, arroja algo de carbono a temperaturasintermedias o durante la deformacin. Esta, tomaforma de carburos de hierro y manganeso comopartculas finas, como pelcula en los lmites delgrano, como placas planas, quebradizas, y comoperlita. La precipitacin de carburo en cualquierade esas formas acarrea el aumento de la dureza yfragilidad. La deformacin (trabajo deendurecimiento por trituracin, etc.) eleva la durezams efectivamente con la mnima prdida detenacidad. Es indispensable la precipitacin decarburo, motivada por el enfriamiento lento desdeel rango austenita completo o por calentamiento dela estructura dura.

11.3.10.3 La estructura dura normal del acero almanganeso se produce en la fabricacin porenfriamiento con agua, arriba de los 1800F. losdepsitos de soldadura dependen de lascomposiciones modificadas a casi esta tenacidaddespus de enfriamiento con aire desde el calor dela soldadura.

11.3.11 EFeMn-A (Nquel-manganeso).11.3.11.1Las adiciones de Nquel al acero almanganeso grado estndar, producen cambios noaparentes en la resistencia de fluencia, pero hay

una tendencia precisa a mayor elongacin a latensin (7). La velocidad de enfriamiento es quizmenos crtica pero el enfriamiento es annecesario para obtener la mxima tenacidad.

11.3.11.2Un contenido ms bajo de carbono esmucho ms efectivo para dar tenacidad sinenfriamiento. En tanto que el nquel agregadoparece prevenir la tenacidad intrnseca ms bajadel 12 por ciento exacto de los aceros almanganeso con bajo carbono, una aleacin de0.50 a 0.90 por ciento de carbono y alrededor de 3a 5 por ciento de nquel ha llegado ha ser popularpara electrodos de soldadura. Esta aleacinmuestra mayor resistencia a la fragilidad desde elrecalentamiento a 800F, que el grado estndar.

11.3.12 EFeMn-B (Molibdeno-manganeso).11.3.12.1 La adicin de molibdeno al acero almanganeso tiende a elevar su resistencia defluencia. Como el nquel, esto aumenta latenacidad a los tipos de bajo carbono y puedeusarse intercambindolo para fabricar un electrodosatisfactorio. Ya sea aproximadamente 3 a 5 porciento de nquel o de a 1 por ciento demolibdeno estabilizarn la resistencia de tensindel tipo bajo de carbono, cerca del nivel estndarde 120,000 lbs/pulg2, Despus del tratamientotrmico.

La elongacin asociada con a 1 por ciento demolibdeno no es tan alta, pero tiene unaresistencia de fluencia mayor, que la compensa.Los depsitos de los electrodos EFeMn-B hanfuncionado a satisfaccin en aplicaciones tanexactas como los cambiavas y cruceros deferrocarril, en donde las piezas de fundicindesgastadas hacia abajo son reconstrudas condepsitos de soldadura molibdeno-manganeso.

11.3.13 Tratamiento trmico.

11.3.13.1 Los depsitos de soldadura usualmenteno son tratados trmicamente, puesto que losmetales de aporte se fabrican para ser resistentesal aire . Sin embargo, en ocasiones, puede seraconsejable tratar trmicamente un conjunto departes soldadas para restaurar la tenacidad de unabase de manganeso quebradiza por demasiadorecalentamiento. El enfriamiento con agua,despus de dos horas, a 1850F, por lo general, es


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suficiente para este propsito. El depsito desoldadura debe estar libre de grietas si se hacesto; de otra manera, la oxidacin de las grietaspuede causar dao estructural considerable ycancelar los beneficios del tratamiento trmico detenacidad.


11.3.14.1 Si el metal de aporte EFeMn se depositaen acero al carbono o en acero de baja aleacin, lazona de transicin puede estar demasiado baja enmanganeso y desarrollar una estructura demartensta, la cual, debido a la fragilidad, puededescascarar al depsito de soldadura.Generalmente el uso de una capa superpuesta deacero austenta al manganeso para resistencia a laabrasin no se recomienda, siendo mssatisfactorio un endurecimiento de acero con aire,o un hierro martensta.

11.3.14.2 El acero al manganeso es tan popularcontra el desgaste por golpeo de metal a metalque, a pesar de lo dicho, se ha observado que daservicio considerable usado como capasuperpuesta sobre aceros al carbono. Por muchosaos se ha usado como capas superpuestas sobregrandes collares de acoplamiento de aceras,piones, pernos y otros artculos que trabajan bajofuertes cargas de impacto ( 8 ). Se ha observado elagrietamiento, pero desde que las capas decontacto estn encerradas, se evitan los bordes ofilos bajo mucha tensin, y quiz debido alcontacto de grandes superficies, la tcnica deproteccin de superficies se ha consideradosatisfactoria. Se recomendaron cuatro capassuperpuestas de acero al manganeso.

11.3.14.3 No todos los usuarios de esteprocedimiento pueden ser tan afortunados paraevitar problemas de la quebradiza zona de fusin.Un modo de evitar el agrietamiento esembadurnar el acero al carbono con una capa deacero inoxidable austenta. Esta se combina biencon aceros al carbono de baja aleacin, y almanganeso, sin formar estructuras quebradizas. Elmetal de aporte EFeMn puede ser soldadoentonces arriba del depsito de acero inoxidable,sin sacrificar la tenacidad de la austenta.

11.3.14.4 Frecuentemente se usan los electrodosdesnudos EFeMn. Con suficiente energa sepueden producir soldaduras aceptables y las altasvelocidades al soldar se consideran una ventaja.Los electrodos revestidos permiten el uso deenerga, son ms fciles de usar por un soldadorinexperto y disminuyen los fastidiosos cortoscircuitos en espacio restringidos, perogeneralmente tienen una menor velocidad alsoldar.

Se prefiere corriente directa de polaridad invertidapara ambos electrodos, revestidos y desnudos.

11.3.14.5 En tanto que el acero al manganesotiene alta ductilidad cuando se somete a esfuerzosen una direccin, las tensiones de dos o tresdimensiones que ocurren en los depsitos desoldadura pueden y frecuentemente provocan falla,con ductilidad no aparente. Las indeseables fatigasde tensin en los cordones de soldadura que seproducen en el enfriamiento pueden cambiarse afatigas de compresin martillando el depsito. Talmartillado, preferentemente hecho, con un martilloneumtico, escurre la superficie exterior y ladeformacin releva la tensin que, de otra manera,causara grietas. El martillado, para el cual esadecuado un martillo de bola de mecnico, debehacerse prontamente antes de depositar uno omedio electrodo. En ningn caso debe dejarse uncordn mayor de nueve pulgadas sin martilladoinmediato.

11.3.14.6 El metal de aporte es ms dbil cuandoest en caliente. Puesto que es ms fcil dedeformar con calores al rojo o al amarillo y puestoque es ms probable que el agrietamiento ocurraarriba de 1500F, es aconsejable martillar elcordn tan pronto como sea prctico.

11.3.14.7 Existe evidencia experimental de que elarco de corriente elctrica, la longitud del arco, eltamao del cordn y la velocidad al soldar estnrelacionados con el agrietamiento del cordn (9). Ano ser que los cordones puedan martillarse rpidoy apropiadamente, deben evitarse: arcos elctricosmayores de 3, 5 kilovoltios o velocidades al soldarmayores de 12 pulg por minuto. En cualquier casoes deseable un cordn de soldadura oscilante quetenga una seccin transversal mayor de 0.18 pulgcuadradas (por ejemplo: 0.8 pulg de ancho por 0.2pulg de altura sobre base, lo cual puede significar


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0.40 pulg de espesor). Estas condiciones puedenno prevenir el agrietamiento bajo el cordn, perodebe disminuir la formacin de fisuras en lasoldadura.

11.3.14.8 Gran parte del uso de electrodos EFeMnpara revestimiento se dedica a reconstruir partesgastadas de acero al manganeso. Para evitarfragilizar este metal las piezas por soldar debemantenerse abajo de 500F, en ms o menos 2pulgadas de soldadura, excepto sta, medianteenfriamiento con agua u otros procedimientos.

Metales de aporte de hierro austenita al altocromo RFeCr-A y EFeCr-B.


11.4.1.1 Las varillas RFeCr-A y los electrodosEFeCr-A han probado ser muy populares parametalizar partes de maquinaria agrcola. Se usasoldadura de arco en materiales pesados y enreas grandes; se usa soldadura de oxiacetilenopara secciones delgadas. Las rejas de aradopueden ser consideradas como una aplicacintpica, debido a que estos metales de aporte fluyenbastante bien para producir un depsito de filodelgado y las condiciones de desgaste en sueloarenoso son tpicamente las de erosin o abrasinpor raspado de baja tensin. Es significativo quelos metales de aporte FeCr-A lleguen a serinapropiados en suelo muy rocoso, debido alimpacto asociado. Las aplicaciones industrialesincluyen conductos para coque, guas paraaceras, equipo de limpieza mediante chorro dearena a presin, maquinaria para fabricar ladrillos,etc.

11.4.2 Dureza.

11.4.2.1 La dureza de la soldadura cuando sedeposita mediante oxiacetileno vara con elcontenido del carbono.

La dureza Rockwell, promedio de 104 pruebas decontrol de calidad de produccin fu C 56. 1 conrango observado de C 51 a C 62, que representaun rango de 4.3 a 5.2 por ciento de carbono ( 10 ).Los valores de macrodureza, tales como nmerosRockwell o Brinell, aumentarn lentamente alaumentar el carbono. Estas cifras reflejan una

mayor proporcin de carburos en la ganga msblanda, pero no indica con precisin la resistenciaa la abrasin.

11.4.2.2 Puesto que no se espera dilucin en lasoldadura normal de oxiacetileno la variableprincipal es la recuperacin del carbono desde elajuste de la flama. Con una flama reductora de 3Xpluma-a-cono se ha observado un restablecimientode 0.4 por ciento de carbono si la varilla est en ellado bajo del rango de carbono. En el lado alto delrango de carbono, una flama neutra puededescarburizar ligeramente al depsito.

11.4.2.3 Bajo impacto, la ganga austenita puedetrabajar algo endurecida, pero, puesto que ladeformacin consecuente conduce alagrietamiento, se debe evitar servicios de impacto.


11.4.3.1 La dureza disminuye lentamente contemperatura alrededor de 800 a 900F, y despusde eso disminuye rpidamente, e incluso llega aestar fuertemente afectado por el fenmeno defluencia. A 900F la dureza Rockwell instantneaes alrededor de C 43, y 3 minutos bajo cargamotivarn una disminucin aparente acerca de C37. A 1200F, el valor instantneo puede ser noms alto que C 5 y la prdida aparente debido alfenmeno de fluencia en 3 minutos puede serhasta de 45 puntos en la escala C. Sin embargo,la prdida de dureza debida al temple, esdespreciable, en comparacin con muchasaleaciones de martensta y la disminucin en ladureza mostrada por pruebas en calienteprcticamente se recuperar enfriando atemperaturas ordinarias ( 4 ).11.4.3.2 Muy poco se sabe acerca de suresistencia al choque y fatiga trmicos.

11.4.4 Impacto.

11.4.4.1 Los depsitos de FeCr-A pueden soportarimpactos muy ligeros sin romperse, pero si losgolpes producen deformacin plstica, se formangrietas rpidamente. Estos metales de aporte seusan raramente bajo condiciones de impactomedio y generalmente se consideran inapropiadospara alto impacto, donde el agrietamiento es


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inconveniente. Deben evitarse los esfuerzos decompresin dinmica mayores de 60,000 lb/pulg.2(9).11.4.5 Resistencia a la oxidacin.

11.4.5.1 El alto contenido de cromo de estosmetales de aporte confiere excelente resistencia ala oxidacin hasta 1800F y pueden tomarse encuenta para aplicaciones de desgaste, donde suplasticidad en caliente no es perjudicial (11).11.4.6 Resistencia a la corrosin.

11.4.6.1 El contenido de cromo de la ganga de losmetales de aporte FeCr-A depositados escomparativamente bajo y por lo tanto, no son muyefectivos para la resistencia contra la corrosin enlquidos. Estos depsitos se oxidarn en airehmedo y no son inoxidables, pero son msestables que el hierro y que el acero comunes.

11.4.7 Abrasin.

11.4.7.1 La resistencia contra la abrasin porrayado debido a bajo esfuerzo es sobresaliente yest relacionada al volumen de los carburos duros.Los depsitos FeCr-A se desgastanaproximadamente 1/18, tanto como el acero essuave (SAE 1020) contra granos de arena decuarzo redondeados (10) y contra fragmentosfilosos de pedernal. En tanto que la fatiga contra laabrasin aumenta, su rendimiento baja.Depositada, la aleacin FeCr-A es slo mediocrecontra la abrasin por esmerilado a alto esfuerzo(12) y por lo general no es ventajosa para talservicio.

11.4.8 Desgaste de metal a metal.

11.4.8.1 La abrasin a bajo esfuerzo produce unbuen pulimento con un bajo coeficiente de friccin.Donde se produce el pulimento por desgaste demetal a metal, el rendimiento es bueno. Laresistencia al raspado se considera mejor que paralos aceros endurecidos comunes, debido a que eltemple por el calor de friccin es despreciable. Laaustenita sola es propensa a rasparse y supresencia puede conducir a un rendimientodesfavorable. Los carburos duros tambin puedensoportar sin influir, hasta el fin del desgaste de laaustenita y el corte, o provocar desgaste excesivo

de superficies encontradas. Por eso, el trabajo demetal a metal debe ser calibrado cuidadosamente.Se ha encontrado que las guas de tren delaminacin son aplicaciones apropiadas.

11.4.9 Propiedades mecnicas en lacompresin.

11.4.9.1 En la compresin se espera que losmetales de aporte FeCr-A depsitados tengan unaresistencia de fluencia (0.1 por ciento dedesplazamiento horizontal) entre 80,000 y 140,000libras por pulgada cuadrada, con una resistenciade tensin de 150,000 a 280,000 libras por pulg.cuadrada. Deben presentar alrededor de 1 porciento de deformacin elstica y plstica adicionalantes de fallar al final. Como otros tipos de hierrocolado, su resistencia de tensin es baja y debeevitarse la tensin en el diseo para su uso.

11.4.10 Maquinado.

11.4.10.1Los depsitos de FeCr-A sonconsiderados comercialmente no maquinables conherramientas de corte y son difciles de esmerilar.Para uso de maquinado en taller, los discos deesmeril recomendados son de xido de aluminioabrasivo, con un tamao de grano de 24, enenlace resinoso espaciado medio, ( Q ), duro paratrabajo automtico a alta velocidad, y en enlacevitrificado ( P ) ligeramente ms suave para usoautomtico a baja velocidad.11.4.11 Identificacin.

11.4.11.1 Cuando se mezclan las varillas desoldadura, los metales de aporte FeCr-A puedenidentificarse frecuentemente por: ( 1 ) la fragilidadde la varilla de hierro fundido,( 2 ) comportamientono magntico, ( 3 ) su chispa muy baja de color,efmera y producida con dificultad, (tipo 9) ( 2 ), y(4) a veces la presencia de cristales de Cr7C3 deaspecto de agujas finas en la seccin de fractura;(5) una prueba hecha al azar (ver A1.5.11.2,identificacin de CoCr) deber distinguirlos de losmetales de aporte CoCr-C, que son algoparecidos. La permeabilidad magntica esalrededor de 1.03, con una fuerza magntica de 24oersteds.


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11.4.12.1 Los depsitos de estos metales deaporte consisten de carburos duros del tipo decarburo de cromo (Cr7C3) dispersos en la ganga deaustenita, que es estable durante el enfriamientolento. La clasificacin FeCr-A no se aplica a loshierros al alto cromo que estn sujetos a laformacin de perlita, al endurecimiento martenstay otras manifestaciones de transformacin deaustenita.

11.4.12.2 Los carburos Cr7C3 tienen una dureza depirmide de diamante ( DPH ) o nmero depirmide Vickers ( VPN ) de aproximadamente2000; son ms duros que el cuarzo y dan asresistencia a la abrasin por raspado por losmateriales ms comunes ( 10 ). La ganga deaustenta es ms blanda (alrededor de 450 DPH) yalgo plstica. Puede ser erosionada desde losalrededores de los carburos y puede no conferirlessoporte adecuado bajo condiciones de altoesfuerzo de abrasin. La austenita soldada es ricaen carbono disuelto. Gran parte de ella se separaen cristales Cr7C3, parecidos a espinas durante elenfriamiento. Algo cristaliza en partculas menoresy algo permanece en solucin slida. Los carburosduros son quebradizos y pronto se fracturan.


11.4.13.1 La austenita, la cul se estabilizaparcialmente por cromo disuelto y parcialmente pormanganeso, no se transforma por reaccionesusuales de endurecimiento del acero. Puedeprecipitar algo de carbono en forma dispersadurante los tratamientos trmicos deenvejecimiento, pero este endurecimiento essecundario y se desprecia en operacionesprcticas de metalizacin.


11.4.14.1 En la soldadura con gas, se recomiendasoldadura de oxiacetileno en posicin plana, conuna flama reductora 3X pluma-a-cono. elcoeficiente de expansin trmica es cerca del 50por ciento mayor que el de aceros al carbono yhierros. Los esfuerzos de contraccin propician laruptura del depsito y, aunque esta grieta noperjudica, pueden reducirse mediante tcnicas de

precalentamiento y postcalentamiento. El uso deun fundente puede ser de utilidad al tratar conmugre, incrustacin u otra contaminacinsuperficial indeseable, pero en superficiesmetlicas brillantes y limpias, tales como lasproducidas por el esmerilado, por lo general no esnecesario el fundente. Puede producirse un buenenlace en todos los materiales a base de hierro,siempre que el metal de las piezas por soldar noest daado por las condiciones de altatemperatura y por su enfriamiento. En la soldadurade arco, el procedimiento para aplicar metales deaporte FeCr-A, es similar al empleado para otroselectrodos de revestimiento.

Metales de aporte a base de cobalto RCoCr yEcoCr.


11.5.1 Las superficies de choque de las vlvulasde escape de motores de autobuses, camiones,aviones y de motores diesel, frecuentemente semetalizan con las aleaciones ms blandas. Granparte del metal de aporte CoCr-A se usa para estepropsito. Su xito se atribuye a su combinacinde resistencia al calor, a la corrosin y a laoxidacin. Se usa tambin para forrar vlvulas demotores de vapor, flechas de bombas y partessemejantes sujetas a corrosin y a erosin. Losmetales de aporte con ms alto carbono CoCr-B yCoCr-C, se usan en las aplicaciones en que senecesita mayor dureza y resistencia a la abrasin,pero en donde no es obligatorio la resistencia alimpacto.

11.5.2 Dureza.

11.5.2.1 Los grados de dureza usual se muestranen la Tabla A3. El metal de aporte CoCr-A seemplea generalmente cmo una capa superpuestaprecisa, soldada mediante oxiacetileno con pocadilucin del metal base; si la hay. Como tal, esprobable que est cerca de una dureza Rockwell C42.


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Tabla A3. Dureza usual de los depsitos desoldadura basndose en cobalto (70oF).

Dureza, Rockwell CCoCr-A CoCr-B CoCr-C

Soladura con gas 38 a 47 45 a 49 48 a 58Soldadura con arco 23 a 47 34 a 47 43 a 58

a) Pueden esperarse valores ms bajos en depsitos de capassimples debido a la dilucin con el metal base.

11.5.2.2 El metal de aporte CoCr-C puedeemplearse para resistir el desgaste en trabajo msduro, en donde la precisin y la calidad son menosimportantes, pero en donde la dureza y el volumende carburos pueden ser importantes. Se esperaque los depsitos con gas de proteccin estncerca de la dureza Rockwell C 55, lo que escomparable a la dureza de los hierros austenita alcromo (FeCr-A). Los depsitos soldados con arcoson muchos ms variables. Alguna experiencia conestos se muestra en la Tabla A4.

11.5.2.3 Muchas aleaciones de metalizacin desuperficies se ablandan permanentemente,calentando a grandes temperaturas. Los metalesde aporte CoCr son una excepcin. En tanto quemuestran una dureza ms baja en caliente,vuelven aproximadamente a su dureza original alenfriarse y pueden considerarse inmunes altemple.


11.5.3.1 La resistencia y la dureza a elevadatemperatura son propiedades sobresalientes deeste grupo. Generalmente se consideransuperiores a otras aleaciones para revestimientode superficies en donde se quieren estas

propiedades arriba de 1200F. En los lmites 1000a 1200 F, su ventaja relativa no siempre es muyclara, y abajo de 1000 F, otras clasificacionespueden ser mejores. La dureza en calienteesperada aparece en la Tabla A5.

11.5.3.2 El fenmeno de fluencia, ( creed ) el cules flujo plstico que ocurre bajo carga sostenida,es comnmente un problema de alta temperatura.En los depsitos de soldadura aparece como unacedencia lenta; en pruebas de dureza, esto se notacomo un aparente deceso en la dureza, conformese aumenta el tiempo de su retencin. Laevidencia se muestra en la Tabla A6.

11.5.3.3 A temperaturas mayores de 1000 a 1200F, los depsitos de soldadura de estos metales deaporte CoCr tienen mayor resistencia al fenmenode afluencia que otras aleaciones comerciales pararevestimientos de superficies, para las cuales haydatos disponibles. Esta diferencia y su dureza a1200 F y mayor, son las razones principales de suseleccin para muchas aplicaciones.

11.5.4 Impacto.

11.5.4.1 En este grupo, la resistencia al flujo bajoimpacto aumenta con el contenido de carbono. Losdepsitos de soldadura CoCr son bastantesfrgiles y se rompen rpidamente cuando existeflujo por impacto. En tanto que los depsitos CoCr-A se deforman ms fcilmente, pueden soportaralgo de flujo plstico, bajo compresin, antes deromperse ( 4 ). Sin embargo un acero martenstaflexible se considera superior en tenacidad yresistente al flujo.

Tabla A4. Depsito de soldadura de arco.

Datos de dureza a temperaturas al abrigo en depsitos de CoCr-C de soldadura de arco (13)Dureza media Dureza media por capas%ULQHOO 5RFNZHOO &Muestra Carbonopor ciento

RockwellC

Brinell

B.............. 2.28 47 465 389 497 509 41 48 53G.............. 1.83 40 391 328 399 444 32 43 47H.............. 2.12 49 437 368 455 489 44 51 53E............... 2.95 47 448 381 433 528 42 46 53


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Limite de dureza observada en 3 muestras de acero para ensayo en cada muestra, 3 lecturas paracada 3 posiciones en cada 3 capas.

Dureza Brinell Dureza Rockwell CMuestra1 2 3 1 2 3

B.................. 357 a 440 443 a 557 390 a 640 33 a 46 38 a 50 48 a 56G................. 297 a 353 373 a 415 429 a 478 27 a 35 38 a 45 44 a 50H.................. 324 a 384 413 a 483 450 a 514 41 a 45 41 a 53 51 a 56E.................. 351 a 443 322 a 514 465 a 578 37 a 45 34 a 53 50 a 55

Tabla A5. Valores instantneos de dureza (13)CoCr-A CocR-c

Rockwell C para muestra de nmerodado

Rockwell C para muestra de nmero dadoTemperaturaGradosFahrenheit B G H-a H-b E B G H E650.................. 29.6 33.3 26.5 29.8 41.0 43.7 35.7 41.2 46.1850.................. 24.3 26.8 21.5 28.5 36.6 41.0 41.9 38.0 40.61050................ 20.0 21.8 19.1 22.7 32.2 35.6 29.8 35.1 30.51200................ 15.9 19.7 16.4 21.8 25.8 29.9 24.3 29.0 27.91400................ 46.8 45.8 44.7 49.8 49.8 53.9 53.0 53.4 51.3a Estos son valores Rockwell A

Tabla A6. Dureza media con tiempo de retencin de 1 a 4 min. (13). CoCr-A

Dureza Brinell para muestra denmero dado

Dureza Brinell para muestra de nmero dadoTiempobajocarga

TemperaturaGradosFahrenheit B G H-a H-b E B G H E

1 min 850................. 297 320 291 309 388 381 319 426 4294 min 850................. 307 350 269 306 376 394 304 409 4221 min 1200............... 250 274 221 250 304 363 268 326 3284 min 1200............... 235 243 237 220 278 363 234 296 298


11.5.5.1 La presencia mayor de 25 por ciento decromo, promueve la formacin de una incrustacin,protectora, delgada y firmemente adherida encondiciones de oxidacin. Para depsito de estosmetales de aporte a temperaturas superiores a1800 F, esto lleva consigo una velocidad deincrustacin abajo de 0.10 pulg por ao enatmsferas oxidantes comunes. La resistencia dela incrustacin a los productos de combustin delos motores de combustin interna tambin esgeneralmente adecuada, an en presencia decompuestos de plomo en combustiblesantidetonantes.


11.5.6.1 Los metales de aporte CoCr depositados,se conocen cmo inoxidables y con frecuenciason tiles cuando se involucra abrasin ycorrosin. Pueden considerarse resistentes a lacorrosin en las condiciones menos severas enalimentos, en aire, y pueden tener buenaresistencia an en algunos cidos corrosivos,como ntrico, actico, ctrico, frmico, lctico,sulfrico, sulfuroso y tricloro-actico. Sin embargo,si se considera una aplicacin que involucracorrosin, las estipulaciones generales decorrosin deben confirmarse mediante una pruebade campo, si es posible. Deben incluir todos losfactores de servicio, ya que las variables menores


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son a veces decisivas. En cualquier caso, se debeconsultar a una autoridad reconocida en el ramode corrosin.

11.5.7 Abrasin.

11.5.7.1 El contenido de carbono tiene que muchoque ver con la respuesta a la abrasin. A 1.0 porciento de carbono en las aleaciones CoCr-A, elrendimiento es inferior al del acero dulce; a 2.5 porciento en las aleaciones CoCr-C la resistencia aalto esfuerzo por abrasin, por esmerilado ( 11 ) esbuena. Las pruebas de laboratorio indican que lassoldaduras de CoCr-C con gas puedendesgastarse a un veinteavo de la velocidad delacero dulce, mientras que para los depsitos deCoCr-A la velocidad es aproximadamente de unquinto, cuando estn sometidos a bajascondiciones de esfuerzo de abrasin por raspado.

11.5.7.2 Ha habido un uso considerable de campodel metal de aporte CoCr-C, para resistir laabrasin. algo de esta experiencia se remonta al

tiempo en que los metales de aporte a base decobalto eran prcticamente los nicos materialesdisponibles para metalizacin de superficies. Debenotarse que puede generalmente obtener unrendimiento equivalente con metales de aporte abase de hierro, si el calor y la corrosin no sonfactores importantes de servicio.


11.5.8.1 Los metales de aporte CoCr son bastanteadecuados contra el desgaste de metal a metal,debido a su capacidad de adquirir un altopulimento y a su bajo coeficiente de friccin.11.5.9 Propiedades mecnicas en lacompresin.

11.5.9.1 Algunas propiedades aparecen en laTabla A7.

Tabla A7. Propiedades a la compresin de las aleaciones a base de cobalto fundidoa (4)CoCr-A CoCr-C

Resistencia de fluencia (0.1 porciento despreciable), lbs porpulg2

64 a 76 000 85 a 110 000

Resistencia de compresin, lbs,por pulg2

150 a 230 000 250 a 270 000

Deformacin plstica, en porciento 5 a 8 1 a 2Dureza Brinell 350 a 420 480 a 550

a Se incluyen los valores de aleaciones fundidas, por no estar disponibles los dados para metales soldados.

11.5.10 Maquinado.

11.5.10.1Ninguno de los depsitos de estosmetales de aporte es maquinable fcilmente} y lasdificultades aumentan con el incremento delcontenido de carbono. Sin embargo los depsitosde CoCr-A de maquinan regularmentepreferentemente con herramientas de carburos sinporos. El acabado con esmeril de los depsitos dela clasificacin CoCr-C, es el mtodo msaceptado.


11.5.11.1 Los metales de aporte de estas tresaplicaciones pueden generalmente distinguirse porsu dureza y fragilidad relativas. No son magnticasy as, pueden separase de las aleacionesmagnticas a base de hierro. La prueba de chispa,que da un tipo de chispa No. 12 ( 2 ), los va adiferenciar del acero al manganeso austenita,FeMn. Sin embargo, los hierros al cromo austenita,FeCr-A son tan parecidos ala clasificacin CoCr-C,que para diferenciarlos puede ser necesaria lasiguiente prueba o alguna otra.


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11.5.11.2 Prueba de identificacin. Limpie el metalde aporte por longitudes de 1 y 2 pulg. ycolquelas en vasos de precipitados de 250mililitros; cbralos con HCl diludo ( una parte deHCl concentrado y una parte de agua ), y caliente.En pocos minutos puede observarse:

Metal de aporte Color de lasolucin

Accindisolvente

CoCr-A ............... azul lentaCoCr-B ............... azul lentaCoCr-C ............... azul lenta

FeCr-Al .............. verde rpida


11.5.12.1 Estos metales de aporte contienen de 25a 33 por ciento de cromo. lo cual da resistenciacontra la oxidacin, y 3.0 a 1.40 por ciento detungsteno, lo cual favorece la resistencia atemperatura elevada, en tanto que la base decobalto da resistencia contra la corrosin yproporciona una ganga de solucin slida estable.El carbono es un elemento importante quecontribuye a la resistencia, y en combinacin conel cromo, forma carburos duros, que puedenproporcionar resistencia contra la abrasin. Losdiferentes niveles de carbono y tungsteno sonresponsables de las propiedades distintivas de lastres clasificaciones.

11.5.12.2 La ganga de solucin slida de losdepsitos de soldadura CoCr es ms dura que laaustenita del sistema hierro-carbono y que losaceros inoxidables cromo-nquel-hierro. en laganga, los carburos complejos parecenincrementar la dureza y fragilidad totales. en losdepsitos de aleaciones CoCr-A, estas pueden serpequeas y bien dispersas. En los depsitos deCoCr-C son abundantes las pas caractersticas ylos cristales pseudohexagonales relacionados conlos carburos Cr7C3 de los al alto cromo ( FeCr-A ),pueden estar asociados a muchos carburos finos yson comunes las estructuras eutcticas complejas.La complejidad estructural aumenta con elcontenido de carbono, as como tambin con otroselementos, tales como el hierro, que se mezcla enla fusin del metal base.

11.5.12.3 La soldadura con oxiacetileno puedeaumentar el contenido de carbono del depsito,tanto que la soldadura de arco tiende a reducirlo y,

al mismo tiempo, a diluir el depsito de CoCr conelementos procedentes del metal base. Estoscambios deben reflejarse en las estructuras.11.5.12.4 La ganga de solucin slida tiene unadureza cercana a 40 Rockwell C. Puede esperarseque los carburos tipo Cr7C3 presenten unamicrodureza Vickers entre 1500 y 2000 VPN. Sinembargo, a pesar de los cristales de carburo duro,la dureza general (medida por pruebas Rockwell oBrinell) rara vez excede de Rockwell C 60 600BHN, debido a la ganga de soporte ms blanda.


11.5.13.1 Los metales de aporte CoCr no debesometerse a tratamientos de endurecimiento ytienen una respuesta despreciable al tratamientotrmico. Ocasionalmente, un tratamiento de relevode esfuerzos pueden parecer aconsejable parareducir la rotura, pero por lo general entran enservicio ya en condicin de soldadura.

11.5.14 Caractersticas de soldadura.

11.5.14.1Para soldadura de oxiacetileno, serecomienda una flama reductora 3X pluma-2-cono. Es recomendable el precalentamiento de lasuperficie limpia con una flama neutra arriba de800 F, para secciones pesadas. Para soldadurade arco metlico protegido, se debe usar corrientedirecta de polaridad invertida, con un arco corto.Para un electrodo de 1/4 pulg. de dimetro, serecomienda una corriente de aproximadamente190 a 200 amperios. Todos los depsitos se debenenfriar lentamente, para prevenir la rotura.

Metales de aporte de aleacin a base de cobre.


11.6.1.1 Los metales de aporte de aleacin abase de cobre amparados por esta especificacinse usan para depositar capas superpuestas oincrustaciones, para rodamientos y superficiesresistentes contra el desgaste y contra lacorrosin.

11.6.1.2 Las varillas de soldadura RCuA1-A2 y loselectrodos ECuA1-A2 se usan para metalizarsuperficies de rodamiento comprendidas entre loslmites de dureza de 130 a 190 BHN as comosuperficies resistentes a la corrosin. Los metales


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de aporte RCuA1-C, ECuA1-C se usanprincipalmente para metalizar superficies derodamiento que requieran los lmites de durezams altos 140 a 290 BHN.

11.6.1.3 Las clasificaciones RCuA1-D, RCuA1-E,ECuA1-D y ECuA1-E se usan para metalizarsuperficies de rodamiento y superficies resistentesal desgaste que requieran las durezas ms altasde 230 a 390 BHN, tales como engranes, levas,garruchas, placas de desgaste, dados, etc.

11.6.1.4 Los metales de aporte RCuSi-A y ECuSise usan principalmente para metalizar superficiesresistentes a la corrosin. Generalmente losdepsitos de cobre-silicio no se recomiendan paraservicios de rodamiento.

11.6.1.5 Los metales de aporte de cobre-estao(CuSn) se usan principalmente para metalizarsuperficies de rodamiento en donde se requierenlas durezas menores de estas aleaciones; parametalizar superficies resistentes a la corrosin, y aveces, para aplicaciones resistentes al desgaste.

11.6.1.6 Muchos de los metales de aportecubiertos por esta especificacin pueden usarsetambin para unir metales similares y disimiles (verespecificacin para Varillas de Cobre y Aleacin deCobre, AWS A 5.7 y Norma Pemex 4.120.07 yEspecificacin para Electrodos de Cobre y deAleacin de Cobre AWS A 5.6 y especificacinP.4.120.06). As, como para reparaciones depiezas fundidas.

11.6.2 Dureza.

11.6.2.1 La dureza del depsito vara con elproceso de soldadura usado y con la manera enque se deposita el metal. Por ejemplo, losdepsitos hechos mediante el proceso de arcometlico protegido con gas y arco de tungstenoprotegido con gas (electrodos consumibles) son dedureza ms alta que los depsitos hechosmediante procesos de arco metlico, arcocarbnico y de gas, debido a que en el proceso dederretido existen prdidas menores de aluminio,estao, silicio y zinc por la mejor proteccin contrala oxidacin. En la soldadura de gas y arcocarbnico, un charco excesivo del metal de aportefundido causa prdidas excesivas de loselementos de endurecimiento, y produce depsitos

de ms baja dureza que los especificados. VerTablas A8 y A9 para lmites de dureza de estasaleaciones.


11.6.3.1 Los metales de aporte de aleacin abase de cobre no se recomiendan para usarse atemperaturas elevadas, ya que las propiedadesmecnicas, especialmente la dureza, tienden adisminuir consistentemente al aumentar latemperatura arriba de 400 F.

11.6.4 Impacto.

11.6.4.1 La resistencia al impacto de los depsitosde CuA1-A2 ser alta de las clasificaciones dealeaciones a base de cobre. Al aumentar elcontenido de aluminio, disminuye marcadamente laresistencia al impacto. Los depsitos de soldaduraCuSi tienen buenas propiedades contra el impacto.Los metales de aporte CuSn, depositados, tienenbajos valores de impacto, debido a la estructuraordinaria del grano y la resistencia inherente enestas aleaciones. Los depsitos de CuZn-E tienenmuy bajos valores de impacto.


11.6.5.1 Los depsitos de metales de aporte deCuAl forman una pelcula de xido protectora bajoexposicin en la atmsfera. La resistencia a laoxidacin de los depsitos de CuSi es buena,mientras que la de los metales de aporte escomparable a la del cobre puro.


11.6.6.1 Estos metales de aporte, de aleacin abase de cobre se usan extensamente para revestirreas sujetas a la corrosin por varios cidos,lcalis dbiles y agua salada. Las nicasexcepciones son los metales de aporte de lasclasificaciones metales de aporte que producendepsitos de mayor dureza, esto es, 120 a 200BHN, ( carga de 3000 Kg. ) pueden usarse pararevestir reas sujetas a la accin corrosiva, ascomo a la erosin del flujo de lquidos, paraaplicaciones tales como cabezales decondensador e impulsores de turbina.


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Tabla A8. Varillas de soldadura

Dureza Brinell del depsito de soldaduraClasificacin AWSCarga de 3000 kg. Carga de 500 kg.

Proceso aplicablea

130 A 150b ...RCuAl-A2.................. 160 a 190c ... C, l, Ad

140 a 180b ...RCuAl-B.................... 180 a 220c ... C, l, Ad

180 a 220b ...RCuAl-C.................... 250 a 290c ... C, l, Ad

230 a 270b ...RCuAl-D.................... 310 a 350c ... C, l, Ad

280 a 320b ...RCuAl-E.................... 350 a 390c ... C, l, Ad

RCuSi-A.................... ... 80 a 100 G, C, l, ARCuSn...................... ... 70 a 85 C, l, ARCuSn-D................... ... 90 a 110 C, l, ARCuSn-E................... ... 40 a 60 CRCuZn-E................... ... 130 min G

a) C, Arco de carbono; G, gas; l Arco metlico con gas (electrodo no consumible).A, Hidrgeno atmico.

b) Proceso arco de carbono.c) Proceso de arco metlico con gas (electrodo no consumible)d) Las varillas estn revestidas para soldadura con arco de carbono y estn desnudos para soldadura de arco metlico protegido con

gas (electrodo no consumible).

Tabla A9. Electrodos.

Dureza Brinell del depsito de soldaduraClasificacin AWSCarga de 300 kg. Carga de 500 kg.

Proceso aplicablea

130 A 150b ... M, lCECuAl-A2................. 160 a 190c ... M, Lc

140 a 180b ...ECuAl-B.................... 180 a 220c ... M, lC

180 a 220b ...ECuAl-C.................... 250 a 290c ... M, lC

ECuAl-D.................... 230 A 270b ... MECuAl-E.................... 280 a 320b ... MECuSn-A................... ... 80 a 100 M, lCECuSn-C................... ... 70 a 85 M, lCECuZn-E................... ... 85 a 100 M, lCECuSn-E................... ... 40 a 60 M

a) M-arco metlico, lC con gas (electrodo consumible).b) Proceso de arco metlico.c) Arco metlico con gas (electrodo consumible).

11.6.7 Abrasin.

11.6.7.1 Ninguno de los depsitos de aleacin abase de cobre se recomienda para usarse endonde haya abrasin severa.


11.6.8.1 Los mtales de aporte CuAl que producendepsitos desde 130 hasta aproximadamente 390BHN ( carga de 3000 Kg. ) se usan para cubrir


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superficies sujetas a desgaste excesivo porcontacto de metal a metal, tales como engranes,levas, carruchas placas de desgaste, dados, etc.Por ejemplo: los metales de aporte CuAl-E se usanpara revestir troqu

p.4.0310.05 electrodos varillas

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recomendaciones de uso

ley federal

ley deadquisiciones

primera edicionmayo

ley de obras pblicas

presente especificacin

produccin pep

llevana cabo