¿Cuál es la eficiencia en la soldadura y la eficiencia de soldadura para SMAW, GMAW, TIG, FCAW y SAW?

Eficiencia en la soldadura

En la soldadura intervienen una serie de factores de eficiencia y los más habituales son:

  1. Eficiencia de arco o eficiencia térmica
  2. Eficiencia del proceso de soldadura,
  3. Eficiencia de deposición y,
  4. Operador de soldadura o soldador Eficiencia

¿Qué es la eficiencia del arco de soldadura?

La proporción de energía disponible para fundir el electrodo / metal de aporte y la pieza de trabajo se denomina Eficiencia del arco. La eficiencia del arco tiene en cuenta la fracción de la energía del arco que entra en la pieza de trabajo y no se
pierde en la atmósfera circundante. El proceso de soldadura por arco sumergido tiene la mayor eficiencia de arco y el tungsteno de gas es el más pequeño.
La eficiencia del arco para algunos de los procesos de soldadura por arco comúnmente utilizados varía entre el 20% y el 90%. Para un proceso dado, factores como la soldadura en una ranura profunda, la longitud del arco, etc. también influyen en la eficiencia del arco. Una mayor eficiencia del arco generalmente significa que para una energía de arco dada, se deposita una mayor cantidad de metal de soldadura y la pieza de trabajo se enfría a una velocidad comparativamente más lenta. El valor de eficiencia para varios procesos se da en la siguiente tabla como se especifica en EN 1011-1.

El arco de soldadura proporciona el calor intenso necesario para fundir localmente la pieza de trabajo y el metal de aporte. De hecho, toda la energía eléctrica suministrada por la fuente de energía se convierte en calor (corriente x voltaje). Se pierde algo de energía en los cables eléctricos y, por lo tanto, la energía disponible para soldar es el producto de la corriente (I) y la caída de voltaje entre el electrodo por donde entra la corriente y el baño de soldadura (V). Por ejemplo, con una corriente de 400 A y una caída de 25 V desde la punta de contacto al baño de soldadura, la energía del arco es de 10,000 julios / segundo. Esta energía del arco se utiliza en parte para calentar el electrodo, fundir el electrodo consumible o el metal de aportación añadido por separado en un proceso de electrodo no consumible, y calentar y fundir localmente la pieza de trabajo. El resto del calor se pierde por conducción, convección, radiación, salpicaduras, etc.

¿Qué es la eficiencia de la deposición?

Los procesos de soldadura se clasifican en función de Manual, Semiautomático o Automático , así como en el tipo de alambre, como alambre tubular o alambre macizo . Cada uno de los factores de estas clasificaciones afecta la deposición general de la soldadura en el proceso de soldadura.

Aquí, la eficiencia de deposición o eficiencia de soldadura se refiere a la relación entre el peso del metal de aportación depositado en el metal de soldadura y el peso del metal de aportación fundido, expresado como porcentaje. En pocas palabras, la cantidad total de alambre de relleno que se deposita en el metal de soldadura se compara con lo que se está suministrando. Como algo de metal perdido en salpicaduras de soldadura y evaporación, etc. La eficiencia de deposición para varios procesos se da en la siguiente tabla.

Referencia: Manual de AWS, Volumen 1

¿Qué es la eficiencia de la soldadura?

La eficiencia de la soldadura y la eficiencia de la deposición son dos términos diferentes. La eficiencia de la soldadura significa qué tan rápido un proceso de soldadura puede depositar el metal de soldadura, mientras que la eficiencia de la deposición significa el depósito de soldadura real frente al alambre de relleno derretido independientemente del tiempo.

Eficiencia de soldadura por arco de metal blindado o soldadura con electrodo revestido: 60%

Soldadura por arco con núcleo de fundente con protección de gas (FCAW-G) Eficiencia: 80-85%

Soldadura por arco con núcleo de fundente, autoprotegido (FCAW-G) Eficiencia: 75-80%

Soldadura por arco metálico con gas (GMAW-MIG / MAG) Eficiencia : 93-98%

Eficiencia de soldadura por arco sumergido (SAW): – 99%

Soldadura por arco con  núcleo metálico (MCAW) 95-98 %

Eficiencia de soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW o TIG) : 93-98%

El proceso SMAW produce una eficiencia de deposición de menos del 60% basado en una comparación del peso de los electrodos comprados con el peso del depósito de soldadura alcanzado. La eficiencia del proceso FCAW es menor que la de la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) debido a los ingredientes de la escoria que ayudan en la protección de la atmósfera pero no se convierten en metal de soldadura.

¿Qué es el factor de eficiencia de trabajo del soldador / operador (Dw)?

Este es un factor para el tiempo de arco promedio por hora-hombre del soldador mientras el soldador trabaja en la soldadura y las funciones relacionadas con la soldadura. En otras palabras, este es el número total de minutos de una hora durante los cuales realmente se está soldando. Este es un factor importante, que a menudo es difícil de establecer. Tendrá una influencia significativa en la estimación del costo de soldadura, por lo que se debe tomar una decisión cuidadosa al seleccionar Dw . El factor Dw es específico del taller de soldadura, influenciado por la supervisión del taller, el diseño del taller y la capacidad del soldador para trabajar de manera eficiente.

Los siguientes son ejemplos de factores operativos típicos para los procesos de soldadura más comunes. Deben usarse como una línea de base desde la cual comenzar y compararse con las experiencias del taller.


a) Proceso SMAW
– Dw normalmente puede ser del 10% al 20%. Esto proporcionará de 6 a 12 minutos de tiempo de arco por hora.


b) Proceso FCAW
: este es un proceso de alimentación de alambre continuo, por lo que el factor de eficiencia será mayor que para SMAW.
– Usando soldadura semiautomática en uniones de soldadura continua, el soldador se detendrá cada dos o tres minutos para cambiar la posición de soldadura. Cuando se aplica a soldaduras cortas, las paradas serán más frecuentes.
– Suponga que el soldador se detiene cada minuto durante ½ minuto y toma descansos de 5 minutos cada hora.
– Dw normalmente podría ser del 20% al 40%. Esto proporcionará de 12 a 24 minutos de tiempo de arco por hora.


c) Proceso GMAW
Este proceso es similar al FCAW, con la excepción de que no hay escoria que cubra la soldadura.
– Dw normalmente podría ser del 20% al 40%. Esto proporcionará de 12 a 24 minutos de tiempo de arco por hora.


d) Proceso
SAW El proceso SAW se emplea generalmente en largos recorridos de soldadura y, a menudo, sobre una base de producción. Si la longitud de la soldadura es más larga o si se sueldan juntas gruesas, el manejo del material será menor y se producirán factores de operación más altos. Por estas razones, la gama de factores operativos es muy amplia.
– Dw normalmente puede ser del 30% al 70%.


Nota: Los factores Dw anteriores son aproximaciones. El estimador puede correlacionar soldaduras de tipo similar y proceso de soldadura, luego elegir un factor Dw que se adapte a la operación específica del taller.