El proceso de soldadura electroescoria (Electroslag Welding, ESW) es un método de soldadura automatizado diseñado para realizar uniones verticales en materiales gruesos. Este proceso utiliza una corriente eléctrica para fundir el metal base y un material de aporte, mientras un flujo de escoria fundida actúa como protección y fuente de calor. Es particularmente útil en la unión de estructuras grandes y pesadas, como vigas, columnas o componentes de recipientes a presión.

Características principales del proceso ESW

1. Aplicación principal:

• • Soldadura en posición vertical de materiales con espesores que van desde 25 mm hasta más de 300 mm.
  • Uniones de junta a tope y estructuras gruesas en una sola pasada.

1. Automatización:

• • El proceso está altamente automatizado, lo que asegura consistencia en la calidad de la soldadura.
  • El equipo guía el material de aporte y controla los parámetros del proceso.

1. Escoria fundida:

• • La escoria actúa como aislante térmico y mantiene la zona de soldadura protegida de la atmósfera.
  • Genera el calor necesario para fundir el metal base y el material de aporte.

1. Progreso de la soldadura:

• • La soldadura progresa de abajo hacia arriba mediante un movimiento continuo y controlado.

Cómo funciona el proceso ESW

1. Preparación de la junta:

• • Se preparan las placas o piezas metálicas en posición vertical, con una separación ajustada según el diseño de la junta.
  • Se instalan plantillas de cobre o cerámica en los bordes de la junta para contener la escoria fundida y el material de aporte.

1. Inicio del arco eléctrico:

• • El proceso comienza con un arco eléctrico entre el electrodo y el material base, que funde una cantidad inicial de flujo.

1. Formación de la escoria fundida:

• • La escoria fundida se genera por la reacción del flujo con el calor del arco.
  • Una vez que la escoria alcanza una temperatura óptima, el arco se extingue y el proceso continúa solo con el calor generado por la resistencia de la escoria a la corriente eléctrica.

1. Fusión y soldadura:

• • La escoria fundida transfiere calor al metal base y al material de aporte (generalmente un alambre continuo), que se funden para formar la unión.
  • La escoria también fluye hacia la parte superior de la soldadura, protegiendo el baño de metal fundido.

1. Movimiento ascendente:

• • A medida que el material se solidifica, el sistema avanza hacia arriba, formando una soldadura uniforme.

Ventajas del proceso ESW

1. Alta productividad:

• • El proceso puede soldar grandes espesores en una sola pasada, reduciendo el tiempo de soldadura.
  • Es ideal para aplicaciones donde las uniones múltiples serían menos eficientes.

1. Calidad uniforme:

• • La automatización minimiza errores humanos y produce soldaduras consistentes.

1. Protección ambiental:

• • La escoria cubre el baño de soldadura, reduciendo la contaminación por gases y partículas.

1. Reducción de distorsión térmica:

• • El calor está localizado y controlado, lo que minimiza las deformaciones en las piezas soldadas.

Limitaciones del proceso ESW

1. Restricción de posición:

• • Es adecuado únicamente para soldaduras en posición vertical. No puede usarse en posiciones horizontales, planas o sobre cabeza.

1. Espesor mínimo:

• • No es eficiente para materiales delgados debido al exceso de calor generado.

1. Configuración inicial costosa:

• • Requiere equipo especializado y preparación cuidadosa, lo que puede aumentar los costos iniciales.

1. Uso limitado a ciertas aplicaciones:

• • Es más común en industrias específicas, como construcción naval, construcción de puentes y estructuras pesadas.

Aplicaciones del proceso ESW

1. Construcción de puentes:

• • Uniones de vigas y otros componentes estructurales.

1. Industria de recipientes a presión:

• • Unión de placas gruesas en calderas y tanques de almacenamiento.

1. Construcción naval:

• • Unión de grandes secciones de cascos y superestructuras.

1. Industria energética:

• • Unión de componentes en plantas de energía y torres eólicas.

Comparación con otros procesos

Consideraciones de seguridad

1. Protección contra escoria caliente:

• • La escoria fundida puede ser peligrosa, por lo que es esencial el uso de ropa protectora adecuada.

1. Control de humos:

• • A pesar de que la escoria reduce la emisión directa de humos, se deben usar sistemas de ventilación en espacios cerrados.

1. Electricidad:

• • La alta corriente utilizada requiere precauciones adicionales para evitar descargas eléctricas.

El proceso de soldadura electroescoria es una solución especializada para aplicaciones donde se requiere unir materiales gruesos con alta eficiencia y calidad.