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<article-title xml:lang="es"><![CDATA[Comparación de oscilogramas eléctricos al rellenar con electrodos doblemente recubiertos]]></article-title>
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<abstract abstract-type="short" xml:lang="en"><p><![CDATA[In spite of having studied and applied electrodes with multiple coatings, in looked up literature the effect of the alloy change position, within the coating of electrodes destined to the hardfacing, on operating behavior has not been sufficiently referred. As objective of work determined the influence of the alloy charge position in the coatings of electrodes destined to hardfacing on the stability of the arc and the power consumption of the process, as from analysis, processing and comparison of electric oscilograms of the welding processes applied itself. For that, a study of the voltage and current wavesgive out by each variant of electrode prepared were accomplished: Same compositions of metallic core, alloy charge and coating; only has been changed the position of alloy charge. As a result, differences in stability and electric consumption of the processare appreciated.]]></p></abstract>
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</front><body><![CDATA[ <p align="right"><font face="verdana" size="2"><b>ART&Iacute;CULO ORIGINAL</b></font></p>     <p align="right">&nbsp;</p>     <p align="justify"><b><font face="Verdana" size="4">Comparaci&oacute;n de oscilogramas    el&eacute;ctricos al rellenar con electrodos doblemente recubiertos</font></b></p>     <p align="justify">&nbsp;</p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="3"><b>Electric oscillogram's comparison    when hardfacing with double coated electrodes</b></font></p>     <p align="justify">&nbsp;</p>     <p align="justify">&nbsp;</p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b>Odonel Gonz&aacute;lez&#45;Cabrera<sup>I</sup>,    Carlos R. G&oacute;mez&#45;P&eacute;rez<sup>II</sup>, H&eacute;ctor Arturo Kair&uacute;s&#45;Hern&aacute;ndez&#45;D&iacute;az<sup>III</sup>,    Elizabeth V&aacute;zquez&#45;Badillo<sup>II</sup></b></font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><sup>I</sup> Centro de Informaci&oacute;n    y Gesti&oacute;n Tecnol&oacute;gica de Villa Clara. Santa Clara. Cuba    <br>   </font><font face="verdana" size="2"><sup>II</sup> Universidad Central Marta    Abreu de Las Villas, Facultad de Ingenier&iacute;a Mec&aacute;nica. Santa Clara.    Cuba    ]]></body>
<body><![CDATA[<br>   </font><font face="verdana" size="2"><sup>III</sup> Universidad Central Marta    Abreu de Las Villas, Facultad de Ingenier&iacute;a El&eacute;ctrica. Santa Clara.    Cuba</font></p>  	     <p>&nbsp;</p>     <p>&nbsp;</p> <hr>     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b>RESUMEN</b></font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">A pesar de haberse estudiado    y aplicado electrodos con recubrimientos m&uacute;ltiples, en la literatura    consultada no se ha referido suficientemente el efecto del cambio de posici&oacute;n    de la carga de aleaci&oacute;n, dentro del recubrimiento de electrodos destinados    al relleno, sobre su comportamiento operativo. Como objetivo del trabajo se    determin&oacute; la influencia de la posici&oacute;n relativa de la carga de    aleaci&oacute;n en la estructura del recubrimiento de los electrodos destinados    al relleno superficial sobre la estabilidad del arco y el consumo de potencia,    a partir del an&aacute;lisis, procesamiento y comparaci&oacute;n de los oscilogramas    el&eacute;ctricos de los procesos de soldadura aplicados. Para ello, se realiz&oacute;    un estudio de los oscilogramas de voltaje y corriente de cada variante de electrodo    preparada: mismas composiciones de n&uacute;cleo, carga de aleaci&oacute;n y    recubrimiento; solo se cambi&oacute; la posici&oacute;n en que se encuentran.    Como resultado se apreci&oacute; diferencias en la estabilidad y consumo el&eacute;ctricos    del proceso.&nbsp;</font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b>Palabras claves:</b> electrodos    doblemente recubiertos, oscilogramas el&eacute;ctricos, relleno superficial,    soldadura.</font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b>ABSTRACT</b></font></p>     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">In spite of having studied and    applied electrodes with multiple coatings, in looked up literature the effect    of the alloy change position, within the coating of electrodes destined to the    hardfacing, on operating behavior has not been sufficiently referred. As objective    of work determined the influence of the alloy charge position in the coatings    of electrodes destined to hardfacing on the stability of the arc and the power    consumption of the process, as from analysis, processing and comparison of electric    oscilograms of the welding processes applied itself. For that, a study of the    voltage and current wavesgive out by each variant of electrode prepared were    accomplished: Same compositions of metallic core, alloy charge and coating;    only has been changed the position of alloy charge. As a result, differences    in stability and electric consumption of the processare appreciated.</font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b>Key words: </b>doubly coated    electrodes, electric oscillograms, hardfacing, manual metal arc.</font></p> <hr>     <p align="justify">&nbsp;</p>  	     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b><font size="3">INTRODUCCI&Oacute;N</font></b></font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">Los electrodos revestidos se    diferencian por el tipo de n&uacute;cleo o de recubrimiento que poseen. Sin    embargo, cuando se trata de electrodos con un mismo tipo de n&uacute;cleo, la    &uacute;nica diferencia se deber&aacute; al tipo de recubrimiento empleado en    su confecci&oacute;n &#91;1&#93;. En este caso, el tipo de recubrimiento determinar&aacute;    las caracter&iacute;sticas de la aleaci&oacute;n a depositar y de operaci&oacute;n    de cada electrodo &#91;2&#93;, por lo que es importante conocerlo. Otra diferencia    fundamental, en cuanto a tipo de recubrimiento empleado para la fabricaci&oacute;n    de los electrodos, est&aacute; dada por su aplicaci&oacute;n general: soldadura    o recuperaci&oacute;n de piezas. Los electrodos para la soldadura se caracterizan    por tener una composici&oacute;n homog&eacute;nea preponderantemente compuesta    por materiales no met&aacute;licos, en su mayor&iacute;a aluminosilicatos y    fluoruros, y algunas ferroaleaciones e incluso polvo de hierro, para aquellos    denominados de alta productividad &#91;3&#93;. Los electrodos para el relleno    superficial se caracterizan por tener una carga de aleaci&oacute;n, compuesta    por un mayor por ciento de elementos met&aacute;licos (ferroaleaciones) y grafito    o carbono, y otra parte mayoritaria, considerada como matriz. Esta matriz posee    las mismas funciones que los recubrimientos para los electrodos de soldadura;    sin embargo, deben de ser capaces adem&aacute;s, de regular la transferencia    de elementos qu&iacute;micos desde el electrodo hacia el dep&oacute;sito. Como    cargas de aleaci&oacute;n para la fabricaci&oacute;n de electrodos destinados    al relleno superficial, pueden encontrarse combinaciones que agrupen Grafito,    FeCr, FeMn, FeV y FeSi, fundamentalmente. En algunos electrodos destinados a    la aplicaci&oacute;n de recubrimientos resistentes a la abrasi&oacute;n severa    y erosi&oacute;n, se encuentran cargas de aleaci&oacute;n simples; es decir,    conformadas por grafito y solo una ferroaleaci&oacute;n, como la FeSi; mientras    que en otros, se aprecian combinaciones complejas, con m&aacute;s de una ferroaleaci&oacute;n    (FeCr, FeV y FeSi). Dentro de los minerales cubanos empleados en la fabricaci&oacute;n    de consumibles de soldadura se encuentran el carb&oacute;n o grafito, la cromita    y la pirolusita. En Cuba el carb&oacute;n mineral se utiliza en la producci&oacute;n    de electrodos como formador de carburos y modificador de la matriz de los dep&oacute;sitos.    La cromita y la pirolusita se emplean despu&eacute;s de ser sometidos a procesos    de reducci&oacute;n carbot&eacute;rmica y alumino t&eacute;rmicas, para la obtenci&oacute;n    de ferroaleaciones (FeCr y FeMn) de alto carbono. Igualmente, se est&aacute;n    haciendo nuevos estudios para obtener cargas de aleaci&oacute;n resistentes    al desgaste formados por sinterizaci&oacute;n reactiva de polvos Al, Si, Mn,    Fe, Cr, Ni &#91;4&#93;, que pudieran servir para recubrimiento.</font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">Com&uacute;nmente los recubrimientos    de los electrodos est&aacute;n compuestos por mezclas t&eacute;cnicamente homog&eacute;neas    de sus componentes, tanto en los electrodos destinados a la soldadura, como    a los empleados para la recuperaci&oacute;n de piezas. Sin embargo, con menos    nivel de aplicaci&oacute;n han surgido electrodos con recubrimientos multicapas    &#91;5&#93;. Ejemplo de estos son los impermeabilizantes empleados en los recubrimientos    de electrodos para la soldadura subacu&aacute;tica mojada, en el que el n&uacute;cleo    est&aacute; rodeando del recubrimiento ordinario y otro, m&aacute;s externo,    de una sustancia no hidr&oacute;fila. Otro ejemplo de electrodo multicapa lo    constituyen los electrodos tubulares revestidos, desarrollados para la recuperaci&oacute;n    de piezas por soldadura, en los que el n&uacute;cleo est&aacute; compuesto por    una carga interna (ferroaleaciones), contenidos por una capa met&aacute;lica    (extruida en forma de tubo) y, por &uacute;ltimo, el recubrimiento ordinario.    Tambi&eacute;n existen electrodos, con n&uacute;cleo macizo, cubierto con dos    recubrimientos, pero empleados solamente para la soldadura de aleaciones especiales    &#91;5&#93;.</font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">En todos los sistemas referidos,    la relaci&oacute;n entre la matriz y la carga de aleaci&oacute;n definen las    caracter&iacute;sticas operativas y metal&uacute;rgicas de los electrodos. De    igual forma la colocaci&oacute;n de las diferentes capas y su constituci&oacute;n    pueden caracterizar, de manera diferente, el comportamiento operativo de los    electrodos, la transferencia de elementos de aleaci&oacute;n y las composiciones    qu&iacute;micas y mec&aacute;nicas del metal depositado, espec&iacute;ficamente,    de la resistencia al desgaste en electrodos desarrollados para el relleno superficial    &#91;5&#93;.</font></p>  	    <p align="justify"><font face="verdana" size="2">A pesar de haberse estudiado y aplicado electrodos con recubrimientos m&uacute;ltiples, en la literatura consultada no se ha referido suficientemente el efecto del cambio de posici&oacute;n de la carga de aleaci&oacute;n dentro del recubrimiento de los electrodos destinados al desgaste en su comportamiento operativo.</font></p>  	    <p align="justify"><font face="verdana" size="2">El objetivo general del presente trabajo es determinar la influencia de la posici&oacute;n relativa de la carga de aleaci&oacute;n en la estructura del recubrimiento de los electrodos destinados al relleno superficial sobre la estabilidad del arco y el consumo de potencia, a partir del an&aacute;lisis, procesamiento y comparaci&oacute;n de los oscilogramas el&eacute;ctricos de los procesos de soldadura aplicados.</font></p>  	    <p align="justify"><font face="verdana" size="2">Para ello, se realiza una comparaci&oacute;n en el comportamiento el&eacute;ctrico de electrodos con diferente estructura en su recubrimiento (posici&oacute;n relativa de las capas de aleaci&oacute;n y matriz). Como resultado se obtiene una diferencia significativa en el comportamiento el&eacute;ctrico de los electrodos, en funci&oacute;n de la posici&oacute;n de la carga de aleaci&oacute;n en el recubrimiento de los electrodos.</font></p>  	     <p align="justify">&nbsp;</p>     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b><font size="3">M&Eacute;TODOS    Y MATERIALES</font></b></font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">Garc&iacute;a plantea &#91;6&#93;    que las se&ntilde;ales de voltaje y corriente de soldadura han sido estudiadas    y descritas por varios investigadores y sus espectros de frecuencia est&aacute;n    determinados por la fenomenolog&iacute;a del arco el&eacute;ctrico en funci&oacute;n    de las propiedades qu&iacute;mico&#45;f&iacute;sicas de las sustancias componentes    del plasma y su inercia, entre otros aspectos. Tambi&eacute;n han sido estudiadas    para evaluar la transferencia met&aacute;lica de electrodos empleando fuentes    con diferentes caracter&iacute;sticas volt&#45;amp&eacute;ricas &#91;7&#93;.    Por tanto, la caracterizaci&oacute;n de los oscilogramas, obtenidos durante    el proceso de relleno con soldadura manual por arco el&eacute;ctrico puede aplicarse    para la diferenciaci&oacute;n entre dos o m&aacute;s electrodos hom&oacute;logos    destinados al proceso de soldadura manual con electrodo revestido. Luego, las    diferencias entre las ondas de los oscilogramas el&eacute;ctricos de los procesos    de relleno aplicados pudieran servir para estimar la estabilidad del arco el&eacute;ctrico    y poder compararla con otra conocida o ensayada bajo las mismas condiciones.</font></p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify"><font face="verdana" size="2">La evaluaci&oacute;n del comportamiento    de la posici&oacute;n de las ferroaleaciones en el recubrimiento de los electrodos,    respecto a su comportamiento operativo se realiz&oacute; mediante la colocaci&oacute;n    de una ferroaleaci&oacute;n, &nbsp;<a href="#tab1">tabla 1</a>, en tres posiciones    (interno, externo y homog&eacute;neo) sobre el alma del electrodo, respecto    a una matriz, <a href="#tab2">tabla 2</a>, aplicando un dise&ntilde;o experimental    con un solo factor (posici&oacute;n del recubrimiento) y tres niveles, lo que    resulta un experimento con solo tres corridas.</font></p>     <p align="center"><font face="verdana" size="2"><a name="tab1"></a></font><img src="/img/revistas/im/v19n3/t0102316.jpg" width="513" height="80" alt="Tabla 1. Composici&oacute;n qu&iacute;mica de las ferroaleaciones empleadas"></p>     
<p align="center"><font face="verdana" size="2"><a name="tab2"></a></font><img src="/img/revistas/im/v19n3/t0202316.jpg" width="387" height="61" alt="Tabla 2. Composici&oacute;n qu&iacute;mica de la matriz (%)"></p>     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">La instalaci&oacute;n experimental    empleada se compone por una fuente de corriente alterna marca AIRCO, 220V CA    y un osciloscopio digital ADS1102CAL de 100MHz, 1Gs/S, 2CH, 7" Color LCD, capaz    de captar y guardar las datas el&eacute;ctricas censadas. El osciloscopio se    coloca conectando los bornes de un canal a los terminales de la m&aacute;quina    de soldadura, mientras que el otro canal se coloca a un <i>shunt</i> de 60 mV    a 250 A, clase 0,5, ambos independizados del circuito de soldadura, a trav&eacute;s    de un acondicionador de se&ntilde;ales, desarrollado en el Centro de Investigaciones    de Soldadura de la Universidad de Las Villas, con un rango de la se&ntilde;al    de entrada es de 0 a 80 V y el rango de la se&ntilde;al de salida est&aacute;    entre 0 a 5 V, por cada canal. Las se&ntilde;ales fueron adquiridas sobre el    dep&oacute;sito de un cord&oacute;n sobre una placa de acero AISI 1010 de 6    mm de espesor. El tiempo involucrado en el proceso se mide mediante el osciloscopio    digital.</font></p>     <p align="justify">&nbsp;</p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b><font size="3">RESULTADOS</font></b></font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">A partir del censado, acondicionamiento    y registro digital de las se&ntilde;ales de corriente y voltaje, tomados durante    la prueba operativa, <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">figura    1</a>, pueden compararse los desempe&ntilde;os de los electrodos evaluados.    Los oscilogramas, <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">figura    1</a>, muestran tres momentos del proceso de ignici&oacute;n del arco de soldadura,    seguido de un per&iacute;odo de mantenimiento, para las tres variantes de electrodos.    En las tres variantes mostradas, <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">figura    1</a>, la frecuencia de ocurrencia de la onda es aproximadamente similar (60    Hz); una mejor distinci&oacute;n solo es posible con un tratamiento estad&iacute;stico    de toda la se&ntilde;al, procesando las diferencias en tiempo entre los momentos    de cruce por cero (desde el semiciclo negativo al positivo y viceversa), as&iacute;    como de los picos m&aacute;ximos de las ondas de corriente y voltaje. Los oscilogramas    de las variantes a y b, <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">figura    1</a>, comienzan con un cortocircuito evidente, voltaje cero y corriente m&aacute;xima,    luego del contacto del electrodo con el material base, mientras que en la variante    c se aprecia que el oscilograma comienza con el circuito abierto, tensi&oacute;n    m&aacute;xima y corriente cero, seguido de una breve ralladura del electrodo    con el material base. Puede observarse en la <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">figura    1</a> que la onda de mayor voltaje es la obtenida durante la soldadura con electrodo    de recubrimiento homog&eacute;neo, lo cual puede asociarse a un proceso de soldadura    con mayores longitudes de arco.</font></p>     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">La onda de mayores picos de reencendido    (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">ver Fig.    1</a>) es la obtenida empleando el electrodo con ferroaleaciones internas; sin    embargo, en el oscilograma correspondiente al electrodo con ferroaleaciones    externas se aprecian mayores diferencias entre el voltaje de soldadura y los    valores de m&aacute;ximos del voltaje de pico de reencendido. Para mayores precisiones,    es necesario hacer un an&aacute;lisis estad&iacute;stico de las ondas (<a href="/img/revistas/im/v19n3/t0302316.jpg">ver    tabla 3</a>), obtenido mediante el procesamiento de un mill&oacute;n de muestras    obtenidas de cada proceso de relleno, realizado con cada tipo de electrodo.</font></p>     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">Las potencias activas (P) y reactivas    (Q) se determinan como el promedio del producto de los valores instant&aacute;neos    de la corriente (I) y el voltaje de soladura (V) con el coseno (<a href="#ec1">ver    ecuaci&oacute;n 1</a>) y el seno (<a href="#ec2">ver ecuaci&oacute;n 2</a>),    respectivamente, del &aacute;ngulo de desfasaje (&#966;); mientras que la potencia    aparente a (S) constituye un vector (<a href="#ec3">ver ecuaci&oacute;n 3</a>)    que depende de las dos anteriores. Cualquiera de ellas sirve para comparar el    consumo de los electrodos, aunque la m&aacute;s c&oacute;moda para trabajar    es la de la potencia activa.</font></p>     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><a name="ec1"></a></font><img src="/img/revistas/im/v19n3/e0102316.jpg" width="201" height="30" alt="Ecuaci&oacute;n 1"></p>     
]]></body>
<body><![CDATA[<p ><font face="verdana" size="2"><a name="ec2"></a></font><img src="/img/revistas/im/v19n3/e0202316.jpg" width="308" height="30" alt="Ecuaci&oacute;n 2"><font face="verdana" size="2">&nbsp;</font></p>     
<p ><font face="verdana" size="2"><a name="ec3"></a></font><img src="/img/revistas/im/v19n3/e0302316.jpg" width="255" height="34" alt="Ecuaci&oacute;n 3"></p>     
<p >&nbsp;</p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b><font size="3">DISCUSI&Oacute;N</font></b></font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">El tiempo de muestreo (tm) refiere    en la <a href="/img/revistas/im/v19n3/t0302316.jpg">tabla    3</a> que no todos los dep&oacute;sitos se realizaron con la misma duraci&oacute;n,    al tratar de fundir la misma longitud aproximada de los electrodos empleados.    Como se aprecia, el tiempo de muestreo es similar en los electrodos a y b, diferente    sustancialmente del c. Ello dependi&oacute; de las interrupciones asociadas    (tiempo de las pegaduras del electrodo y tiempo invertido en el reinicio del    arco) y del tiempo asociado al no consumo total del electrodo. Debido a estos    aspectos, este par&aacute;metro no se considera robusto para la comparaci&oacute;n    de los electrodos, pero resulta importante considerarlo, pues del mismo se deducen    otros m&aacute;s importantes, como el tiempo b&aacute;sico de soldadura (tbas),    que incluye los per&iacute;odos de consumo de corriente (es decir, el tiempo    de arco (ta) empleado en la soldadura m&aacute;s los tiempos de los cortocircuitos    (tcc) y los asociados a los desfasajes). Este tiempo muestra similitudes entre    el comportamiento de los electrodos a y c, diferenci&aacute;ndose del b (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">ver    Fig. 1</a>). Este tiempo b&aacute;sico (tbas) caracteriza a&uacute;n m&aacute;s    el comportamiento de los electrodos, pero depende del tiempo de muestreo (tm)    empleado, dif&iacute;cilmente igual para cada muestra. Por ello, par&aacute;metros    m&aacute;s robustos para la comparaci&oacute;n son el por ciento del tiempo    de arco (ta), respecto al tiempo b&aacute;sico (tbas) o respecto al (tiempo    de muestreo (tm). Considerando estos par&aacute;metros, puede afirmarse que    el electrodo c aprovecha casi todo (95,1 %) el tiempo b&aacute;sico (tbas) de    soldadura en r&eacute;gimen de arco el&eacute;ctrico, y el que menos lo hace    es el electrodo a; sin embargo, de todo el tiempo de muestreo (tm) los menos    empleados soldando son los electrodos a (37,35 %) y c (38,74 %). Esto se debe    a lo dif&iacute;cil que resulta el cebado del arco con estos electrodos, no    as&iacute; con el mantenimiento del arco. El electrodo b es el de mejor comportamiento    durante la ignici&oacute;n y el mantenimiento del arco. Resulta llamativa la    diferencia (<a href="/img/revistas/im/v19n3/t0302316.jpg">ver    tabla 3</a>) entre los tiempos de cortocircuitos de los electrodos con recubrimiento    homog&eacute;neo y con ferroaleaciones externas, respecto al de ferroaleaciones    internas. Obs&eacute;rvese en la <a href="/img/revistas/im/v19n3/t0302316.jpg">tabla    3</a> como la duraci&oacute;n de los cortocircuitos (tcc) de los electrodos    con ferroaleaciones internas es de 2,73 % y 3,31 % para el mismo tiempo (tcc)    invertido en el caso de los electrodos con ferroaleaciones externas y con recubrimiento    homog&eacute;neo. Este aspecto hace suponer que, por el reducido tiempo de duraci&oacute;n    del cortocircuito en el proceso de soldadura con los electrodos con ferroaleaciones    internas, el proceso de transferencia de metal no debiera ser por corto circuito,    pues resulta improbable que con los par&aacute;metros el&eacute;ctricos empleados    (corriente y voltaje) pudiera fundirse todo el electrodo en menos de 0,04 s.    Sin embargo, en el caso de los otros dos tipos de electrodos es muy probable    que predomine la transferencia de masa por cortocircuito. La diferencia entre    los tiempos de transferencia de masa referidos, invertidos en cada proceso pudiera    dar criterio sobre la estabilidad de cada uno de ellos. En el proceso donde    el tiempo de cortocircuito es menor y no se requiera de &eacute;ste para transferir    masa desde el electrodo a la pieza, es un proceso aparentemente m&aacute;s estable,    lo cual coloca a los electrodos con ferroaleaciones internas como los de mayor    estabilidad.</font></p>     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">Del an&aacute;lisis estad&iacute;stico    (<a href="/img/revistas/im/v19n3/t0302316.jpg">ver tabla    3</a>) puede constatarse que la amplitud de los semiciclos de corriente no es    sim&eacute;trica en todos los procesos de soldadura realizados con las diferentes    variantes de recubrimientos de electrodos, aspecto no reportado en trabajos    similares &#91;5&#93;. La menor diferencia se aprecia en el semiciclo positivo    de las variantes de electrodos con ferroaleaciones internas y de recubrimiento    homog&eacute;neo (3,75 y 3,63 %, respectivamente). El tiempo de duraci&oacute;n    del semiciclo positivo en la variante de electrodo de ferroaleaciones internas    resulta menor (5,83 %). Sin embargo, teniendo en cuenta que la diferencia en    la amplitud de los semiciclos de corriente es menor en un 5 %, se puede decir    que existe simetr&iacute;a entre las ondas en los semiciclos positivos y negativos.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">Resulta siempre mayor el valor    de la corriente en los semiciclos positivos que en los negativos, para todas    las variantes de electrodos estudiadas. Este aspecto refiere m&aacute;s estabilidad    en uno que otro ciclo, siendo el valor de la corriente de soldadura en el semiciclo    negativo el m&aacute;s indicado para comparar las variantes de electrodos. Los    valores de la corriente de soldadura oscilan en m&aacute;s de un 5 % para el    caso del semiciclo negativo, mientras que solo aproximadamente 1 % en el semiciclo    positivo. Esta variabilidad de la corriente en cada ciclo, no resulta significativa    entre cada variante de electrodo estudiada, como para considerarla en una posible    discriminaci&oacute;n de alguno de ellos. El electrodo con recubrimiento homog&eacute;neo    resulta el de menor corriente y el de ferroaleaciones internas el de mayor corriente,    aspecto no anteriormente reportado &#91;5&#93;.</font></p>  	    <p align="justify"><font face="verdana" size="2">El voltaje de soldadura de ambos semiciclos es pr&aacute;cticamente sim&eacute;trico, al observarse similares valores modulares entre los semiciclos positivos y negativos. La mayor diferencia se observa en el electrodo con el recubrimiento homog&eacute;neo, pero su valor no supera el 4 %, lo cual tampoco resulta representativo. Las diferencias entre los voltajes de las variantes de electrodos con ferroaleaciones internas y con las ferroaleaciones colocadas exteriormente son pr&aacute;cticamente imperceptibles; sin embargo, comparando estos con el de las ferroaleaciones internas, muestran diferencias aproximadas de un 20 %.</font></p>  	    <p align="justify"><font face="verdana" size="2">El electrodo que requiere menor diferencia de potencial para estabilizar es el de recubrimiento homog&eacute;neo.</font></p>  	    <p align="justify"><font face="verdana" size="2">El voltaje de pico de reencendido es proporcional a la energ&iacute;a requerida para iniciar el arco el&eacute;ctrico. El pico de reencendido es similar para cada semiciclo de voltaje en cada uno de las variantes de electrodos evaluadas. El electrodo con menos voltaje de reencendido es el de la variante que posee el recubrimiento homog&eacute;neo, mientras, el resto de las variantes estudiadas requieren m&aacute;s de un 18 % de voltaje mayor.</font></p>  	     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify"><font face="verdana" size="2">Los indicadores el&eacute;ctricos    (<a href="/img/revistas/im/v19n3/t0302316.jpg">ver tabla    3</a>) muestran diferencias en los consumos de potencia. Estos resultados se    obtienen de la multiplicaci&oacute;n de los valores instant&aacute;neos de los    voltajes de arco y de la corriente de soldadura (<a href="#ec1">ver ecuaci&oacute;n    1</a>). Correspondientemente a los an&aacute;lisis anteriores, el electrodo    que menor potencia consume (aproximadamente un 32 %) en el proceso de soldadura    es el de recubrimiento homog&eacute;neo, lo cual coincide con los criterios    de la literatura &#91;5&#93;.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">Aunque la energ&iacute;a consumida    est&aacute; directamente relacionada con la potencia, para su determinaci&oacute;n    es preciso afectar la potencia por el tiempo en que transcurre el proceso. De    esta forma, sigue siendo el electrodo con recubrimiento homog&eacute;neo el    que menos energ&iacute;a consume (17189 W&#45;s); sin embargo, el de ferroaleaciones    internas logra disminuirla considerablemente, tambi&eacute;n a costa de una    disminuci&oacute;n del tiempo de realizaci&oacute;n del proceso. Estos aspectos    no hab&iacute;an sido anteriormente reportados por Gonz&aacute;lez en trabajo    similar &#91;5&#93;.</font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">Se aprecia en la <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">figura    1</a> el momento de la ignici&oacute;n del arco (paso de cero voltaje o fase    de cortocircuito) seguido de un per&iacute;odo de estabilidad de encendido,    caracterizado por la disminuci&oacute;n de los picos de reencendido del arco    en ambos semiciclos. La facilidad de encendido y las caracter&iacute;sticas    de atenuaci&oacute;n de los picos de reencendido pudieran dar criterios de comparaci&oacute;n    entre las variantes de electrodos evaluados.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">Se puede apreciar en la <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">figura    1</a>, c&oacute;mo al iniciarse el arco de soldadura, la onda de corriente comienza    a fluctuar m&aacute;s, lo que puede ser considerado como posible criterio de    diferenciaci&oacute;n en la estabilidad, si se comparara con su comportamiento    en los oscilogramas obtenidos durante la soldadura con otros tipos de recubrimientos.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">En las gr&aacute;ficas de potencia    (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">ver Fig.    1</a>) se aprecia el momento del encendido del arco, al comenzar a observarse    valores positivos en la curva. La duraci&oacute;n de los picos negativos es    proporcional al per&iacute;odo en que las ondas de voltaje y corriente est&aacute;n    desfasadas (una con valores positivos y otra con valores negativos). El comportamiento    de la onda de la potencia est&aacute; mucho m&aacute;s influenciado por la magnitud    y comportamiento de la onda de corriente, que la de voltaje. El per&iacute;odo    de desfasaje no es constante, evidenci&aacute;ndose m&aacute;s en el momento    del cambio de la onda desde el semiciclo negativo al positivo.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">La onda (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0202316.jpg">ver    Fig. 2</a>) es caracter&iacute;stica de un proceso en el cual se est&aacute;    produciendo la transferencia de masa desde el electrodo hasta la pieza, a trav&eacute;s    de peque&ntilde;os cortocircuitos.</font></p>  	     
<p ><font face="verdana" size="2">El tiempo promedio de ocurrencia de estos cortocircuitos    pudiera dar criterio sobre el tipo de transferencia met&aacute;lica caracter&iacute;stica    del electrodo evaluado (cortocircuito, globular o de otro tipo). Para los electrodos    no es com&uacute;n otro tipo de transferencia met&aacute;lica que no sea el    de tipo de cortocircuito, pero para que este sea evidente, los tiempos de permanencia    del corto deben ser relativamente mayor que los observados en la onda (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0302316.jpg">ver    Fig. 3</a>) que corresponde a la onda caracter&iacute;stica del proceso de soldadura    aplicado con el electrodo con recubrimiento homog&eacute;neo. El tratamiento    estad&iacute;stico de los tiempos de cortocircuito pudiera dar como resultado    diferencias en el comportamiento de la transferencia entre los electrodos evaluados.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">En el oscilograma (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0302316.jpg">ver    Fig. 3</a>) puede observarse un incremento paulatino del voltaje medio de soldadura    con picos de reencendido relativamente altos, en comparaci&oacute;n con la variante    de electrodo elaborado con recubrimiento homog&eacute;neo (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0202316.jpg">ver    Fig. 2</a>). As&iacute; mismo, son marcadamente m&aacute;s notables los intervalos    de desfasaje en el electrodo con ferroaleaciones externas (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0302316.jpg">ver    Fig. 3</a>), observados como zonas negativas en el gr&aacute;fico de potencia,    que en el que posee el de recubrimiento homog&eacute;neo (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0202316.jpg">ver    Fig. 2</a>). Es de suponer que la matriz, ubicada entre el n&uacute;cleo y las    ferroaleaciones, contribuye a disminuir el efecto del incremento del potencial    de ionizaci&oacute;n del arco a trav&eacute;s de la participaci&oacute;n de    las ferroaleaciones ubicadas externamente.</font></p>  	     
<p ><font face="verdana" size="2">Este aspecto se manifiesta evidente durante    el an&aacute;lisis de un per&iacute;odo de estabilidad de la onda de soldadura    obtenida con el electrodo de ferroaleaciones externas (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0402316.jpg">ver    Fig. 4</a>).</font></p>  	    
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">En este caso los semiciclos de voltaje son pr&aacute;cticamente sim&eacute;tricos, similar al del electrodo con recubrimiento homog&eacute;neo, sin embargo, los picos de reencendido son mayores. Esto da un criterio de mayor inestabilidad. Obs&eacute;rvese como persiste el desfasaje pr&aacute;cticamente constante entre las ondas de corriente y voltaje, evidente en el momento de cada cambio de semiciclo.</font></p>  	     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify"><font face="verdana" size="2">Durante el estudio de los oscilogramas    de las ondas de corriente y voltaje del proceso de soldadura realizado con el    electrodo elaborado con las ferroaleaciones exteriores se aprecia solo pocos    instantes donde la onda de voltaje se hace cero (ver <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0302316.jpg">Fig    3</a> y <a href="/img/revistas/im/v19n3/f0402316.jpg">Fig.    4</a>). El mantenimiento de la onda de voltaje en valores pr&oacute;ximos a    cero se asocia con per&iacute;odos de cortocircuito durante el encendido del    arco, pegaduras del electrodo o transferencia de masa por cortocircuito. Por    ello, la ausencia de estos per&iacute;odos de cortocircuitos en la onda de voltaje    obtenida durante la soldadura con el electrodo de ferroaleaciones externas (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0502316.jpg">ver    Fig 5</a>), sugiere que el proceso de transferencia de masa no es por cortocircuito.    Contrariamente, se aprecian per&iacute;odos sistem&aacute;ticos de apertura    del arco (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0502316.jpg">ver    Fig. 5</a>), luego de un proceso paulatino de crecimiento del voltaje del arco    de soldadura.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">En el caso del electrodo con    las ferroaleaciones internas (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">ver    Fig. 1c</a>), se realiza el cebado del arco relativamente f&aacute;cil, pero    mantiene voltajes de soldadura y picos de reencendido relativamente altos, en    comparaci&oacute;n con las ondas producidas durante la soldadura con electrodo    con recubrimiento homog&eacute;neo.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">La curva de potencia (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">ver    Fig. 1 b</a>) muestra, tambi&eacute;n, valores sistem&aacute;ticos de desfasaje    entre las ondas de corriente y voltaje.</font></p>  	     
<p align="justify"><font face="verdana" size="2">Por otra parte, el ciclo estable    de soldadura se aprecia efectu&aacute;ndose con valores de voltaje relativamente    altos (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0102316.jpg">ver    Fig. 1 a</a>), mientras que se aprecia un arco algo m&aacute;s inestable (<a href="/img/revistas/im/v19n3/f0602316.jpg">ver    Fig. 6 a</a>), que en el resto de las variantes.</font></p>  	     
<p ><font face="verdana" size="2">En sentido general, en los oscilogramas de voltaje    y corriente obtenidos durante la soldadura con electrodos a los cuales poseen    las ferroaleaciones internas el per&iacute;odo de desfasaje es m&aacute;s significativo.    Por otra parte, los picos de reencendido son marcadamente mayores en los oscilogramas    de voltaje y corriente del proceso de soldadura realizado con los electrodos    que tienen las ferroaleaciones externas. Estos oscilogramas presentan muy pocos    momentos de cortocircuitos y abundantes per&iacute;odos de apertura del arco.    En los oscilogramas obtenidos durante la soldadura con electrodos con ferroaleaciones    internas se observan valores de voltaje de soldadura y picos de reencendido    relativamente altos, con valores sistem&aacute;ticos de desfasaje entre las    ondas de corriente y voltaje con un arco m&aacute;s inestable, seguido de los    electrodos con ferroaleaciones externas.</font></p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">La separaci&oacute;n de las ferroaleaciones    de la matriz posibilita incrementar la conductividad de la columna del arco,    en mayor medida cuando est&aacute;n adheridas al n&uacute;cleo y en menor cuando    est&aacute;n en la periferia del recubrimiento, respecto a los electrodos con    recubrimiento homog&eacute;neo. El incremento de la conductividad trae consigo    una disminuci&oacute;n de la resistividad de la columna (mayor corriente), con    una ampliaci&oacute;n de la longitud libre del electrodo (voltaje de arco),    lo que conduce al incremento de la potencia; es decir, la posibilidad de realizar    el proceso m&aacute;s intensivamente, con mayores anchos del cord&oacute;n (mayor    voltaje). Esta ventaja permitir&iacute;a la reducci&oacute;n de los par&aacute;metros    el&eacute;ctricos iniciales del proceso y garantizar la misma productividad.</font></p>     <p align="justify">&nbsp;</p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="3"><b>CONCLUSIONES</b></font></p>  	    <p align="justify"><font face="verdana" size="2">Se reconocen diferencias entre el comportamiento el&eacute;ctrico de los electrodos con recubrimiento homog&eacute;neo y los que poseen las ferroaleaciones ubicadas interna o externamente respecto a la matriz. Estas diferencias radican en la diferenciaci&oacute;n de los par&aacute;metros el&eacute;ctricos fundamentales del proceso, tales como el voltaje y la corriente.</font></p>  	    <p align="justify"><font face="verdana" size="2">Cuando las ferroaleaciones se encuentran separadas f&iacute;sicamente de la matriz (ubicadas interna o externamente a esta), producen arcos potentes con altos valores de corriente y voltaje de soldadura; luego, la posici&oacute;n de las ferroaleaciones influye directamente en la elevaci&oacute;n de los par&aacute;metros de corriente, voltaje y la potencia del proceso de soldadura, presumiblemente al influir sobre las caracter&iacute;sticas electroconductoras en espacio del arco el&eacute;ctrico.</font></p>  	     ]]></body>
<body><![CDATA[<p align="justify"><font face="verdana" size="2">La participaci&oacute;n activa    de las ferroaleaciones en el proceso de conducci&oacute;n del arco el&eacute;ctrico    permitir&iacute;a reducir su cantidad y lograr los mismos niveles de consumo    el&eacute;ctrico, que cuando se emplean electrodos de recubrimientos con las    ferroaleaciones homog&eacute;neamente distribuidas.</font></p>     <p align="justify">&nbsp;</p>  	     <p align="justify"><font face="verdana" size="2"><b><font size="3">REFERENCIAS</font></b></font></p>  	     <!-- ref --><p align="justify"><font face="verdana" size="2">1. Meister RA, Meister AR. Special    features of arcing in coated electrode welding with low current. Welding International.    2009;24(1):60&#45;2.     DOI 10.1080/09507110903292072.</font></p>     <!-- ref --><p align="justify"><font face="verdana" size="2">2. Sham K, Liu K. Flux coating development for SMAW consumable electrode of high nickel alloys. Welding Journal. 2014;93(August):278.    </font></p>  	     <!-- ref --><p align="justify"><font face="verdana" size="2">3. G&oacute;mez P&eacute;rez    CR, Paula Perotti A, Garc&iacute;a Rodr&iacute;guez A, et al. Dise&ntilde;o    Mc. Lean&#8208;Anderson aplicado para obtener recubrimientos de electrodos aleados    con carbono, cromo y titanio. Ingenier&iacute;a Mec&aacute;nica. 2013;16:132&#45;143.    </font></p>  	     <!-- ref --><p align="justify"><font face="verdana" size="2">4. Mart&iacute;nez Perales LG,    Flores Vald&eacute;s A, Salinas Rodr&iacute;guez A, et al. Formaci&oacute;n    de recubrimientos resistentes a la abrasi&oacute;n de compuestos intermet&aacute;licos    del tipo AlSiFexMny sobre la aleaci&oacute;n AISI 304L. Revista de Metalurgia.    2016;52(1).     DOI 10.3989/revmetalm.061.</font></p>  	    <!-- ref --><p align="justify"><font face="verdana" size="2">5. Gonz&aacute;lez Cabrera O, G&oacute;mez P&eacute;rez CR, Quintana Puchol R, et al. Alternativa de doble recubrimiento para electrodo destinado al proceso de relleno manual con arco el&eacute;ctrico. Revista Ingenier&iacute;a Mec&aacute;nica. 2014;17(3):245&#45;54.    </font></p>  	    <!-- ref --><p align="justify"><font face="verdana" size="2">6. Garc&iacute;a Rodr&iacute;guez A, G&oacute;mez P&eacute;rez CR, Rivera Borroto OM, et al. Behaviour of short&#45;circuit frequency and duration time and electrical conductivity during arc re&#45;ignition in SMAW (AC) with E6013 electrodes. Welding International. 2010;24(9):673&#45;9.    </font></p>  	     <!-- ref --><p align="justify"><font face="verdana" size="2">7. Ilyashchenko DP, Chinakhov    DA, Gotovshchik YM. Calculation of the heat content of the electrode metal droplet    wshen applying power supplies for manual arc welding with different volt&#45;ampere    characteristic. Applied Mechanics &amp; Materials. 2015;756:101&#45;4.     DOI 0.4028/www.scientific.net/AMM.756.101.</font></p>     <p>&nbsp;</p>     <p>&nbsp;</p>     <p align="justify"><font face="verdana" size="2">Recibido: 20 de febrero de 2016.    ]]></body>
<body><![CDATA[<br>   Aceptado: 15 de junio de 2016.</font></p>  	     <p>&nbsp;</p>     <p>&nbsp;</p>     <p> <font face="verdana" size="2"><i>Odonel Gonz&aacute;lez&#45;Cabrera</i>, Centro    de Informaci&oacute;n y Gesti&oacute;n Tecnol&oacute;gica de Villa Clara. Santa    Clara. Cuba    <br>   Correo electr&oacute;nico: <a href="mailto:ogonzalez@ciget.vcl.cu">ogonzalez@ciget.vcl.cu</a></font></p>      ]]></body><back>
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