¿Cómo calcular la tasa de deposición por hora en soldadura?

¿Por qué necesitamos calcular la tasa de deposición de soldadura?

Los costos de cualquier proceso industrial se pueden estimar con precisión. Un proceso como la soldadura involucrará factores tales como:
1. mano de obra
2. consumibles de soldadura
3. gastos generales
Se necesita un análisis de costos antes de licitar un contrato que involucre soldadura, y se puede realizar en cualquier momento durante el transcurso de un proyecto para verificación del costo real. Los siguientes métodos pueden usarse para determinar los costos de soldadura de cualquier proceso de soldadura, pero solo se usan como ejemplos los procesos más comunes.

Una pregunta más común que se hace cuando los fabricantes intentan determinar los costos asociados con la soldadura antes de poder cotizar a sus clientes es: 

  1. ¿Cuántos kilogramos o libras de cable puedo depositar por hora? O,
  2. ¿Cuántas libras de alambre puedo depositar a un amperaje o velocidad de alimentación de alambre específicos en el proceso GMAW?  
  3. ¿Cuál será el costo de soldar alambre para un proyecto? 

Tasa de deposición (DR) frente a tasa de fusión (MOR)

Antes de usar este cálculo, es importante comprender la diferencia entre la tasa de deposición de la soldadura y la tasa de fusión, ya que ambos son términos diferentes. La tasa de deposición (DR) en la soldadura se refiere a la velocidad con la que un metal de aportación de soldadura se consume y se deposita para formar una soldadura. La tasa de deposición se expresa en términos de lb / ho kg / h. Considerando que, la tasa de fusión (MOR) es el peso o la longitud del electrodo, alambre, varilla o polvo derretido en una unidad de tiempo. La tasa de fusión también se expresa en términos de lb / ho kg / h.

Fórmula para el cálculo de la tasa de deposición de soldadura

Tasa de deposición = A (D²) (WFS) (EE)

D  = diámetro del electrodo

WFS  = velocidad de alimentación de alambre (pulg / min)

EE  = Eficiencia del electrodo,

A = 13,1 (Constante para acero basada en la densidad del acero. Esta constante es aplicable para alambres de relleno de soldadura de acero al carbono y acero inoxidable. Para aluminio, el valor de A es 4,32).

Eficiencia de electrodos en soldadura

La eficiencia del electrodo es el porcentaje de tasa de fusión (MOR) que contribuye a la eficiencia de la deposición. Las eficiencias de los electrodos para alambres sólidos pueden depender básicamente del modo de transferencia de metal. Como cada modo de transferencia de metal tiene características variadas que definen cómo se transfiere el metal fundido al baño de soldadura y las pérdidas asociadas durante la transferencia, como salpicaduras o vaporización del metal. A continuación se enumeran las eficiencias de depósito de electrodos para diferentes modos de transferencia de metales en GMAW:

  1. Transferencia de cortocircuito: 90-93%
  2. Transferencia de tensión superficial: 98% (STT es una marca comercial de Lincoln Electric Company)
  3. Transferencia globular: 88 – 90%
  4. Transferencia por pulverización: 98%
  5. Transferencia de pulverización pulsada: el 98% es típico, pero puede ser menor según los parámetros y la fuente de alimentación.

Tasa general de depósito de soldadura en diferentes procesos de soldadura

La siguiente tabla proporciona tasas de depósito de soldadura indicativas para SMAW, GMAW, FCAW y SAW. Como sabemos, varios factores (corriente, diámetros de electrodo, electrodo simple o doble, posición de soldadura, etc.) influyen en las tasas de depósito de soldadura, los valores aquí indicados son solo indicativos.

Tasa de depósito en el proceso SMAW
E6010 x 3,2 mm a 110 A……… 1,27 kg / h (2,8 lb / h)
E6012 x 3,2 mm a 110 A……… 1,00 kg / h (2,2 lb / h)
E7014 x 4,0 mm @ 180 A……… 1,82 kg / h (4,0 lb / h)
E7018 x 4,0 mm a 180 A……… 1,82 kg / h (4,0 lb / h)
E7024 x 3,2 mm a 140 A……… 1,41 kg / h ( 3,1 lb / h)
E7024 x 4,0 mm a 210 A……… 2,09 kg / h (4,6 lb / h)
Tasa de depósito en el proceso
FCAW E711T x 1,6 mm a 275 A……… 5,00 kg / h (11 lb / h)
E711T x 2,4 mm a 400 A……… 5,46 kg / h (12 lb / h)
Tasa de depósito en el proceso GMAW
ER70S-6 x 0,9 mm a 175 A……… 2,05 kg / h (4,5 lb / h)
ER70S-6 x 1,2 mm a 175 A……… 1,68 kg / h (3,7 lb / h)
ER70S-6 x 1,2 mm a 225 A……… 2,36 kg / h (5,2 lb / h)
ER70S-6 x 1,2 mm a 270 A……… 3,73 kg / h (8,2 lb / h)