¿Qué son los electrodos de bajo contenido de hidrógeno, su procedimiento de almacenamiento y horneado?

Electrodos de bajo contenido de hidrógeno, ¿su procedimiento de almacenamiento y horneado?

electrodo de bajo hidrógeno

Los electrodos de bajo hidrógeno son electrodos  SMAW  que contienen menos del 0,6% de humedad en el revestimiento, según ASME Sección IIC, SFA 5.1 – Tabla 10, en comparación con el 4 al 6% de humedad en los revestimientos de electrodos de tipo celulósico (E6010, E7010, etc.). AWS A5.1 / A5.1M: Especificación para electrodos de acero al carbono para soldadura por arco de metal blindado , establece que los electrodos con bajo contenido de hidrógeno deben tener niveles de humedad de revestimiento de menos del 0,6% cuando se prueban a 1800 ° F (980 ° C), pero muchos Los electrodos de bajo hidrógeno tienen niveles de humedad mucho más bajos. Los niveles de humedad más bajos corresponden a niveles de hidrógeno difusible relativamente más bajos en el metal de soldadura depositado.

Haga clic aquí  para leer sobre el tipo de recubrimiento de electrodo SMAW, funciones de recubrimiento y efecto de los elementos de recubrimiento.

Requisitos para el almacenamiento de electrodos de soldadura

  1. Siempre almacenó el electrodo de soldadura a temperaturas muy por encima del punto de rocío. Esto se puede mantener de forma segura en una habitación con calefacción a una temperatura superior a 15 ° Celsius (en lugares fríos) y a temperatura ambiente en lugares cálidos y húmedos y una humedad relativa inferior al 50%.
  2. También debe evitarse el almacenamiento a temperaturas muy altas (> 25 ° Celsius), debido al hecho de que el lubricante del alambre (por ejemplo, los carretes de alambre GMAW) puede volatilizarse demasiado pronto.
  3. Siga las reglas FIFO para la extracción de electrodos de la tienda: cuando se extrae material del almacenamiento, elija siempre el producto con la fecha de fabricación más antigua (FIFO).
  4. Los electrodos de soldadura o los carretes de alambre que no se hayan consumido por completo deben empacarse antes de su almacenamiento.
  5. No es posible secar cables o electrodos de soldadura húmedos y deben desecharse.
  6. En general, no se puede especificar una duración máxima de almacenamiento para los electrodos de soldadura. En caso de duda se debe realizar una calificación mediante pruebas de soldadura.

el contenido de humedad máximo permitido en el revestimiento de electrodos

Los electrodos de las clasificaciones de bajo hidrógeno E6018 [E4318], E7015 [E4915], E7016 [E4916], E7018 [E4918], E7018M [E4918M], E7028 [E4928] y E7048 [E4948]) están fabricados con revestimientos inorgánicos que contienen humedad mínima. La prueba de humedad del recubrimiento, tal como se especifica en AWS A4.4M, Procedimiento estándar para la determinación del contenido de humedad de los fundentes de soldadura y los recubrimientos de fundente de electrodos de soldadura, convierte los compuestos que contienen hidrógeno en cualquier forma del recubrimiento en vapor de agua que se recolecta y mide. Por tanto, la prueba evalúa el hidrógeno potencial disponible de una cubierta de electrodo. Se espera que todos los electrodos con bajo contenido de hidrógeno, en el estado de fabricación o después del acondicionamiento, cumplan con un límite máximo de humedad de cobertura de 0,6% o menos, como se requiere en la Tabla 10 de SFA 5.1 como se indica a continuación:

horneado de electrodo de bajo hidrógeno

Beneficios / ventajas de los electrodos de bajo hidrógeno

Los electrodos de bajo hidrógeno se recomiendan para tres áreas amplias de aplicación:
• En aceros con poca soldabilidad: aceros de baja aleación, alto contenido de carbono, alto azufre u otros aceros donde el agrietamiento puede ser un problema
• Cuando lo especifican los códigos vigentes
• Para alta deposición, fuera -de posición soldaduras en placa pesada.

Por lo tanto, los electrodos de bajo hidrógeno ofrecen características de llenado rápido (alta deposición) o llenado-congelación (fuera de posición) y están diseñados para producir soldaduras sólidas de   calidad de rayos X con excelentes propiedades de muesca / impacto y alta ductilidad. Los electrodos de varilla con bajo contenido de hidrógeno tienen un sufijo -1 en la clasificación AWS. Este sufijo indica que el electrodo de varilla cumple con los requisitos para mejorar la tenacidad.

Designador de hidrógeno difusible opcional en electrodos de bajo contenido de hidrógeno

Los electrodos de soldadura se pueden clasificar con un designador de hidrógeno difusible opcional. Estos designadores incluyen una designación H4, H8 y H16. La “H” y el número correspondiente indican mililitros de hidrógeno difusible por 100 gramos de metal de soldadura. Por ejemplo, una designación de H4 indica 4 ml de hidrógeno difusible por 100 gramos de depósito de soldadura.

La designación “R” de un electrodo indica que tiene un revestimiento resistente a la humedad. Para calificar para una designación “R”, los electrodos que se han extraído de paquetes recién abiertos o que se han reacondicionado se exponen a una humedad relativa del 80 por ciento y una temperatura de 80 ° F durante 9 horas. El contenido de humedad después de esta exposición no puede ser superior al 0,4 por ciento en peso. Incluso una pequeña cantidad de humedad por encima de este nivel puede causar porosidad en la soldadura y otros defectos. La siguiente tabla muestra el nivel de hidrógeno máximo permitido en electrodos de bajo hidrógeno.

límite de humedad del electrodo de hidrógeno bajo

procedimiento de horneado / reacondicionamiento de electrodos de bajo hidrógeno

Para mantener los electrodos con bajo contenido de hidrógeno con una humedad mínima en sus cubiertas, estos electrodos
deben almacenarse y manipularse con mucho cuidado. Los electrodos que han estado expuestos a la humedad pueden absorber una cantidad considerable de humedad y se puede perder su carácter de bajo contenido de hidrógeno. Entonces, el acondicionamiento puede restaurar su carácter bajo en hidrógeno. Los detalles de temperatura para hornear y mantener se dan en la siguiente tabla.

secado de electrodos

Almacenamiento de electrodos de varilla con bajo contenido de hidrógeno

Los electrodos de varilla con bajo contenido de hidrógeno deben estar secos para funcionar correctamente. Los recipientes cerrados herméticamente sin abrir brindan una excelente protección en buenas condiciones de almacenamiento. Las latas abiertas deben almacenarse en un gabinete a una temperatura de 250 a 300 ° F (120 a 150 ° C). Los recubrimientos de electrodo de varilla con bajo contenido de hidrógeno que han absorbido humedad pueden provocar un agrietamiento inducido por hidrógeno, particularmente en aceros con un límite elástico de 80000 psi (550 MPa) y más.

Los electrodos resistentes a la humedad con un sufijo “R” en su clasificación AWS tienen una alta resistencia al recubrimiento de absorción de humedad y, si se almacenan adecuadamente, serán menos susceptibles a este problema, independientemente del límite elástico del acero que se suelda. Todos los electrodos de varilla con bajo contenido de hidrógeno deben almacenarse correctamente, incluso aquellos con un sufijo “R”. Los electrodos estándar EXX18 deben suministrarse a los soldadores dos veces por turno. Los tipos resistentes a la humedad pueden exponerse hasta por 9 horas.

Cuando los recipientes se perforan o se abren, los electrodos con bajo contenido de hidrógeno pueden acumular humedad. Dependiendo de la cantidad de humedad, dañará la calidad de la soldadura de las siguientes maneras:

1. Una mayor cantidad de humedad en los electrodos de bajo hidrógeno puede causar porosidad. La detección de esta condición requiere   inspección por rayos X o pruebas destructivas . Si el metal base o el metal de soldadura excede el límite elástico de 80,000 psi (550 MPa), esta humedad puede contribuir al agrietamiento del cordón o de la soldadura. 

2. Una cantidad relativamente alta de humedad en los electrodos de bajo hidrógeno provoca una porosidad externa visible además de la porosidad interna. También puede causar una fluidez excesiva de la escoria, una superficie de soldadura rugosa, una eliminación difícil de la escoria y agrietamiento.

3. La fuerte absorción de humedad puede causar grietas en la soldadura además de grietas debajo del cordón, porosidad severa, mala apariencia y problemas de escoria.

¿Cuántas veces se permite hornear un electrodo de bajo hidrógeno?

horneado de electrodos

Esta es la pregunta más común que surge con muchos ingenieros de soldadura / personal de QA-QC. Si bien las especificaciones de Códigos y electrodos guardan silencio sobre esta consulta, se debe tener cuidado de no hornear los electrodos más de dos veces. La razón obvia es ‘Cada secuencia de horneado eliminará la humedad esencial requerida en el recubrimiento y las sustancias aditivas que mantienen el recubrimiento fuerte en el alambre del núcleo del electrodo. Para ser precisos, cualquier electrodo con bajo contenido de hidrógeno debe descartarse si un secado excesivo hace que el recubrimiento se vuelva frágil y se descascare o se rompa durante la soldadura, o si hay una diferencia notable en las características de manipulación o del arco, como una fuerza de arco insuficiente.

Las pautas de manipulación y almacenamiento de los consumibles de soldadura deben estar de acuerdo con las instrucciones y pautas del fabricante de los consumibles y como se indica en la serie AWS A5.XX de especificaciones de metal de aporte. Para reducir la exposición a la humedad, ciertos consumibles de soldadura deben almacenarse en hornos de mantenimiento en caliente después de haber sido retirados del empaque del fabricante. Los electrodos SMAW de bajo hidrógeno suministrados en recipientes no sellados herméticamente deben hornearse de acuerdo con las instrucciones del fabricante antes de su uso.