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Universidad Nacional “José Faustino Sánchez Carrión”
“Facultad de Ingeniería Química y Metalurgia” Escuela Académico Profesional de Ingeniería Metalúrgica
MONOGRAFIA
“SOLDADURA GMAW: MIG-MAG ”
PRESENTADO POR:
BAZAN ASCENCIOS, MARCOS FREDDY.
SALAZAR VARGAS, FERNANDO.
PROFESOR(A):
ING. LUIS E. LUNA QUITO.
Huacho 2015 PERÚ
2
DEDICATORIA
Este trabajo va dedicado a todos los alumnos de metalurgia, futuramente seremos colegas
y el aprendizaje continuo hará que uno resalte más que otro. Es por ello que esta breve
recopilación lo hemos realizado de manera que podamos entenderlo y apreciarlo todos.
3
Agradecidos plenamente de nuestros padres, por
su apoyo incondicional que nos brindan, que es la
principal motivación de seguir adelante,
agradecido de nuestros compañeros por su gran
amistad. Y agradecemos a Dios por darnos unos
cuerpos y mentes sanas y saludables. Estamos
seguros que nuestras metas planteadas darán fruto
en el futuro y por ende nos debemos esforzar cada
día para ser mejores en la universidad y en todo
lugar.
4
INDICE
INTRODUCCION ................................................................................................................................ 6
CAPITULO I .................................................................................................................... 7
GENERALIDADES DE LA SOLDADURA GMA ........................................................ 7
1.1. Antecedentes Generales ..................................................................................... 7
1.2. Definición .......................................................................................................... 7
1.3. Procesos de Soldadura ....................................................................................... 8
1.3.1. Proceso semiautomático ............................................................................. 8
1.3.2. Proceso automático ..................................................................................... 8
1.3.3. Proceso robotizado ..................................................................................... 8
1.4. Variables del Proceso GMAW (MIG-MAG) .................................................... 9
1.4.1. Corriente de Soldadura ............................................................................... 9
1.4.2. Polaridad. .................................................................................................. 10
1.4.3. Voltaje del arco (longitud del arco) ........................................................ 11
1.4.4. Velocidad de recorrido ............................................................................. 12
1.4.5. Extensión del electrodo ............................................................................ 12
1.4.6. Orientación del electrodo ........................................................................ 13
1.4.7. Posición de la unión a soldar . ................................................................. 13
1.4.8. Tamaño del electrodo ............................................................................. 15
1.4.9. Gas protector .......................................................................................... 15
1.5. Equipos de Soldadura. ..................................................................................... 15
1.5.1. Pistolas soldadoras .................................................................................... 16
1.5.2. Unidad de alimentación del electrodo ..................................................... 19
1.5.3. Control de soldadura ............................................................................... 20
1.5.4. Fuente de potencia .................................................................................. 21
1.5.5. Reguladores de gas protector .................................................................... 25
1.5.6. Suministro del electrodo ........................................................................... 25
1.5.7. Consumibles ............................................................................................. 26
CAPITULO II ................................................................................................................. 27
GASES DE PROTECCION ........................................................................................... 27
2.1. Soldadura MIG ................................................................................................ 27
2.2. Soldadura MAG ............................................................................................... 28
5
2.3. Propiedades físicas de los gases ....................................................................... 30
2.3.1. Conductividad Térmica ............................................................................ 30
2.3.2. Disociación y Asociación ......................................................................... 31
2.3.3. Reactividad ............................................................................................... 31
2.3.4. Tensión Superficial ................................................................................... 32
2.4. Gases y sus aplicaciones .................................................................................. 32
2.4.1. Argón ........................................................................................................ 32
2.4.2. Helio ......................................................................................................... 33
2.4.3. Argón vs Helio ......................................................................................... 33
2.4.4. Hidrógeno ................................................................................................. 34
2.4.5. Nitrógeno. ................................................................................................. 34
2.4.6. Oxígeno. ................................................................................................... 34
2.4.7. Dióxido de Carbono ................................................................................. 34
2.4.8. Adiciones de O2 y CO2 a Argón y a Helio .............................................. 35
2.4.9. Mezclas Argón-Oxígeno........................................................................... 35
2.4.10. Mezclas Argón- CO2 ................................................................................ 36
2.4.11. Mezclas de Argón y Helio ........................................................................ 37
2.4.12. Mezclas de Argón-Oxígeno-CO2 ............................................................. 37
2.4.13. Mezclas de Argón-Helio-CO2 .................................................................. 37
2.5. Factores a considerar al elegir el tipo de gas a usar: ........................................ 38
CAPITULO III ............................................................................................................... 39
TRANSFERENCIA DEL METAL ................................................................................ 39
3.1. Transferencia por cortocircuito ........................................................................ 39
3.2. Transferencia globular ..................................................................................... 39
3.3. Transferencia por pulverización axial .............................................................. 40
3.4. Transferencia por arco pulsado ........................................................................ 40
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA SOLDADURA GMAW ............................... 42
CONCLUSIONES .......................................................................................................... 43
BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 44
ANEXOS ........................................................................................................................ 45
6
INTRODUCCION
El MIG/MAG se ha convertido en uno de los principales métodos de soldeo en el mundo,
se encuentra altamente posicionado en la industria metalmecánica gracias a que
incrementa la productividad, mejora la presentación de los cordones de soldadura,
produce menos escoria y cumple con las medidas para la protección ambiental.
Puede utilizarse con todos los metales comerciales importantes, como los aceros al
carbono y de aleación, inoxidables, aluminio, magnesio, cobre, hierro, titanio y zirconio.
Esta técnica tiene enormes ventajas, ya que es de fácil aplicación, no salpica en exceso y
produce soldaduras de calidad, además los consumibles se pueden encontrar en casi todas
las ferreterías o distribuidores especializados.
Sin embargo, a pesar de ser un excelente método aplicado mundialmente, parte del sector
desconoce todas sus características y propiedades, de hecho algunos soldadores comenten
errores de fácil corrección, e incluso hay una confusión generalizada respecto al nombre;
falsamente la industria conoce esta soldadura como MIG, pero la verdad, este sistema
sólo es una de las dos formas de aplicar el proceso. En función de aclarar el tema y aportar
elementos útiles para la industria, en esta monografía se trata de explicar de forma
detallada la teoría, las ventajas y limitaciones del método MIG/MAG.
7
CAPITULO I
GENERALIDADES DE LA SOLDADURA GMA
1.1.Antecedentes Generales: El concepto básico de GMAW surgió en la década de 1920,
pero apenas en 1948 estuvo disponible comercialmente. En un principio se le
consideraba básicamente un proceso de electrodo de metal desnudo de diámetro
pequeño con alta densidad de corriente que empleaba un gas inerte para proteger el
arco. La aplicación primaria de este proceso fue en la soldadura de aluminio. Por lo
anterior, se acuñó el término MIG (metal gas inerte) y todavía algunos lo usan para
referirse a este proceso. Entre los avances posteriores del proceso están la operación
con bajas densidades de corriente y con corriente continua a pulsos, la aplicación a
una gama más amplia de materiales y el empleo de gases y mezclas de gases reactivos
(sobre todo CO2). Este último avance condujo a la aceptación formal del término
soldadura por arco de metal y gas (GMAW) para el proceso, ya que se usan gases
tanto inertes como reactivos.
1.2.Definición: La soldadura GMAW (Gas Metal Arc Welding) es un proceso
semiautomático, automático o robotizado de soldadura que utiliza un electrodo
consumible y continuo que es alimentado a la pistola junto con el gas inerte en
soldadura MIG o gas activo en soldadura MAG, el cual crea la atmósfera protectora.
Este proceso se utiliza mucho en industrias donde el tiempo y la calidad de la
soldadura son cruciales. El principio es similar a la soldadura por arco, con la
diferencia en el electrodo continuo y la protección del gas inerte lo que le dan a este
método la capacidad de producir cordones más limpios (no forma escoria, por lo que
se pueden formar varias capas sin necesidad de limpieza intermedia).
Fig. Nº01. Soldadura MIG/MAG.
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1.3.Procesos de Soldadura:
Se pueden distinguir tres variedades de este tipo de soldadura:
1.3.1. Proceso semiautomático
Es la aplicación más común, en la que algunos parámetros previamente
ajustados por el soldador, como la tensión y la corriente, son regulados de
forma automática y constante por el equipo, pero es el operario quien realiza
el arrastre de la pistola manualmente.
La tensión (o voltaje) resulta determinante en el proceso: a mayor voltaje,
mayor es la penetración de la soldadura. Por otro lado, la intensidad de la
corriente controla la velocidad de salida del electrodo. Así, con más intensidad
crece la velocidad de alimentación del material de aporte, se generan cordones
más gruesos y es posible rellenar uniones grandes.
Normalmente se trabaja con polaridad inversa, es decir, la pieza al negativo y
el alambre al positivo. El voltaje constante mantiene la estabilidad del arco
eléctrico, pero es importante que el soldador evite los movimientos bruscos
oscilantes y utilice la pistola a una distancia de ± 7 mm sobre la pieza de
trabajo.
1.3.2. Proceso automático
Al igual que en el proceso semiautomático, en este, la tensión y la intensidad
se ajustan previamente a los valores requeridos para cada trabajo y son
regulados por el equipo, pero es una boquilla automatizada la que aplica la
soldadura. Generalmente, el operario interviene muy poco en el proceso, bien
sea para corregir, reajustar los parámetros, mover la pieza o cambiarla de un
lugar a otro.
1.3.3. Proceso robotizado
Este proceso es utilizado a escala industrial. Todos los parámetros y las
coordenadas de localización de la unión que se va a soldar se programan
mediante una unidad CNC. En las aplicaciones robotizadas, un brazo mecánico
puede soldar toda una pieza, transportarla y realizar los acabados
automáticamente, sin necesidad de la intervención del operario.
9
1.4.Variables del Proceso GMAW (MIG-MAG)
Las que siguen son algunas de las variables que afectan la penetración de la soldadura,
la geometría de la franja y la calidad global de la soldadura:
Corriente de soldadura (velocidad de alimentación del electrodo).
Polaridad.
Voltaje del arco (longitud del arco).
Velocidad de recorrido.
Extensión del electrodo.
Orientación del electrodo (ángulo respecto a la dirección de desplazamiento).
Posición de la unión que se va a soldar.
Diámetro del electrodo.
Composición y tasa de flujo del gas protector.
El conocimiento y control de estas variables es indispensable para producir
consistentemente soldaduras de buena calidad. Estas variables no son del todo
independientes, y cuando se modifica una casi siempre es necesario modificar una o
más de las otras para obtener los resultados que se buscan. Se requiere considerable
habilidad y experiencia para seleccionar los valores óptimos para cada aplicación.
Estos valores óptimos son afectados por el tipo de metal base, la composición del
electrodo, la posición en que se suelda y los requisitos de calidad. Por tanto, no hay
un conjunto único de parámetros que produzca resultados óptimos en todos los casos.
1.4.1. Corriente de Soldadura
Si todas las demás variables se mantienen constantes, el amperaje de soldadura
varía con la velocidad de alimentación del electrodo o con la rapidez de fusión
siguiendo una relación no lineal. Al variarse la velocidad de alimentación, el
amperaje de soldadura varía de manera similar si se emplea una fuente de
potencia de voltaje constante.
La relación entre la velocidad de alimentación del electrodo y la corriente de
soldadura depende de la composición química del electrodo. Si todas las demás
variables se mantienen constantes, un aumento en la corriente de soldadura
10
(velocidad de alimentación del electrodo) producirá lo siguiente:
-Un aumento en la profundidad y anchura de penetración de la soldadura.
-Un incremento en la tasa de deposición.
-Un aumento en el tamaño de la franja de soldadura.
1.4.2. Polaridad
El término polaridad describe la conexión eléctrica de la pistola soldadora en
relación con las terminales de una fuente de potencia de corriente continua. Si
el cable de potencia de la pistola se conecta a la terminal positiva, la polaridad
se designa como corriente continua con el electrodo positivo (CCEP), y se le
ha dado arbitrariamente el nombre de polaridad inversa. Cuando la pistola se
conecta a la terminal negativa, la polaridad se designa como corriente continua
con el electrodo negativo (CCEN), que originalmente se llamó polaridad
directa. Casi todas las aplicaciones de GMAW emplean corriente continua con
el electrodo positivo (CCEP). Esta condición produce un arco estable, una
transferencia de metal uniforme, relativamente pocas salpicaduras, buenas
características de la franja de soldadura y profundidad máxima de penetración
para una amplia gama de corrientes de soldadura.
La corriente continua con el electrodo negativo (CCEN) raras veces se usa
porque no puede obtenerse transferencia por aspersión axial sin efectuar
modificaciones que no han gozado de mucha aceptación comercial. CCEN
ofrece una clara ventaja de velocidades de fusión altas que no puede explotarse
porque la transferencia es globular. En el caso de los aceros, la transferencia
puede mejorarse añadiendo un mínimo de 5% de oxígeno al escudo de argón
(lo que requiere aleaciones especiales para compensar las pérdidas por
oxidación) o tratando el alambre para hacerlo termoiónico (lo que eleva el costo
del metal de aporte). En ambos casos, las tasas de deposición decaen, con lo
que desaparece la única ventaja real de cambiar la polaridad. Sin embargo, en
virtud de la alta tasa de deposición y la menor penetración, CCEN se ha usado
ocasionalmente en aplicaciones de recubrimiento.
Los intentos por usar corriente alterna con el proceso GMAW casi nunca han
tenido éxito. La forma de onda cíclica hace inestable el arco porque éste tiende
a extinguirse cuando la corriente pasa por cero. Aunque se han desarrollado
tratamientos especiales de la superficie del alambre para resolver este
11
problema, el costo de su aplicación ha hecho que la técnica no resulte
económica.
1.4.3. Voltaje del arco (longitud del arco)
Voltaje del arco y longitud del arco son términos que con frecuencia se usan
indistintamente. Pese a ello, cabe señalar que si bien están relacionados entre
sí, son diferentes. En GMAW, la longitud del arco es una variable crítica que
debe controlarse cuidadosamente. La longitud del arco es la variable
independiente. El voltaje del arco depende de la longitud del arco así como de
muchas otras variables, como la composición y dimensiones del electrodo, el
gas protector, la técnica de soldadura y, dado que a menudo se mide en la fuente
de potencia, incluso la longitud del cable de soldadura. El voltaje del arco
permite expresar en forma aproximada la longitud física del arco en términos
eléctricos, aunque el voltaje del arco también incluye la caída de voltaje en la
extensión del electrodo que sobresale del tubo de contacto.
Si todas las variables se mantienen constantes, el voltaje del arco se relaciona
directamente con la longitud del arco. Aunque la variable que interesa y que
debe controlarse es la longitud del arco, es más fácil vigilar el voltaje. Por esta
razón, y por el requisito normal de que en el procedimiento de soldadura se
especifique el voltaje del arco, éste es el término que se usa con mayor
frecuencia.
Los niveles establecidos de voltaje del arco varían dependiendo del material,
el gas protector y la modalidad de transferencia. Se requieren series de prueba
para ajustar el voltaje del arco a fin de producir las características de arco y el
aspecto de franja de soldadura más favorable. A partir de cualquier valor
específico de voltaje del arco, un incremento en el voltaje tiende a aplanar la
franja de soldadura y aumentar la anchura de la zona de fusión. Un voltaje
excesivo puede causar porosidad, salpicaduras y socavamiento. Si se reduce el
voltaje se obtendrá una franja de soldadura más angosta con una corona más
alta y penetración más profunda. Un voltaje demasiado bajo puede hacer que
el electrodo se embote.
12
1.4.4. Velocidad de recorrido
La velocidad de recorrido o de desplazamiento es la tasa de movimiento lineal
del arco a lo largo de la unión que se va a soldar. Si todas las demás condiciones
se mantienen constantes, la penetración de la soldadura es máxima a una
velocidad de recorrido intermedia.
Cuando se reduce la velocidad de recorrido, se incrementa la deposición del
metal de aporte por unidad de longitud. A velocidades muy bajas, el arco actúa
sobre el charco de soldadura, no sobre el metal base, con lo que se reduce la
penetración efectiva. Otra consecuencia es una franja de soldadura ancha.
Al incrementarse la velocidad de recorrido, en un principio se incrementa
también la cantidad de energía térmica que se transmite del arco al metal base,
porque el arco actúa de manera más directa sobre el metal base. Si continúa el
aumento en la velocidad de recorrido, se impartirá al metal base menos energía
térmica por unidad de longitud de la soldadura. Por tanto, al incrementarse la
velocidad de recorrido, la fusión del metal base primero aumenta y luego
disminuye. Si se aumenta todavía más la velocidad de recorrido, aparecerá una
tendencia al socavamiento a lo largo de los bordes de la franja de soldadura,
porque no se depositará suficiente metal de aporte para rellenar el trayecto
fundido por el arco.
1.4.5. Extensión del electrodo
La extensión del electrodo es la distancia entre el extremo del tubo de contacto
y la punta del electrodo. Un aumento en la extensión del electrodo produce un
aumento en su resistencia eléctrica. El calentamiento por resistencia, a su vez,
hace que se eleve la temperatura del electrodo, lo que aumenta ligeramente la
tasa de fusión del electrodo. La mayor resistencia eléctrica hace que aumente
la caída de voltaje entre el tubo de contacto y el trabajo, cosa que es detectada
por la fuente de potencia, la cual compensa este aumento reduciendo la
corriente. Esto de inmediato reduce la tasa de fusión del electrodo y permite
que se acorte la longitud física del arco. En consecuencia, a menos que haya
un incremento de voltaje en la máquina soldadora, el metal de aporte se
depositará en una franja de soldadura angosta y de corona alta.
La extensión de electrodo deseable generalmente está entre 6 y 13 mm (1/4 y
13
1/2 pulg) para la transferencia en cortocircuito y entre 13 y 25 mm (1/2 y 1
pulg) para los demás tipos de transferencia de metal.
1.4.6. Orientación del electrodo
Como en todos los procesos de soldadura por arco, la orientación del electrodo
con respecto a la unión por soldar afecta la forma y la penetración de la franja
de soldadura, y este efecto sobre la franja es mayor que el del voltaje del arco
o el de la velocidad de recorrido. La orientación del electrodo se describe de
dos maneras: (1) por la relación entre el eje del electrodo y la dirección de
desplazamiento (el ángulo de desplazamiento) y (2) con el ángulo entre el eje
del electrodo y la superficie adyacente del trabajo (ángulo de trabajo). Cuando
el electrodo apunta en dirección opuesta a la dirección del desplazamiento, la
técnica se denomina soldadura de revés con ángulo de arrastre. Cuando el
electrodo apunta en la dirección del desplazamiento, la técnica es soldadura de
derecha con ángulo de ataque. La orientación del electrodo y su efecto sobre la
anchura y la penetración de la soldadura.
Cuando el electrodo se saca de la perpendicular dándole un ángulo de ataque,
y todas las demás condiciones se mantienen sin alteración, la penetración
disminuye y la franja de soldadura se hace más ancha y plana. La penetración
máxima en la posición plana se obtiene con la técnica de arrastre, empleando
un ángulo de arrastre de unos 25 grados respecto a la perpendicular. Esta
técnica también produce una franja más convexa y angosta, un arco más estable
y menos salpicaduras en la pieza de trabajo. Para todas las posiciones, el ángulo
de desplazamiento que se usa normalmente es un ángulo de arrastre del orden
de 5 a 15 grados, ya que así se controla y protege mejor el charco de soldadura.
En algunos materiales, como el aluminio, se prefiere una técnica de ataque.
Esta técnica produce una "acción limpiadora" adelante del metal de soldadura
fundido que reduce su tensión superficial y la oxidación del metal base.
Si se desea producir soldaduras de filete en la posición horizontal, el electrodo
deberá colocarse a unos 45° respecto al miembro vertical (ángulo de trabajo),
como se ilustra en la figura.
1.4.7. Posición de la unión a soldar
Casi todas las soldaduras con GMAW en la modalidad de aspersión se efectúan
14
en las posiciones plana u horizontal, pero si el nivel de energía es bajo, la
GMAW a pulsos y en cortocircuito se puede usar en todas las posiciones. Las
soldaduras de filete hechas en la posición plana con transferencia por aspersión
suelen ser más uniformes, menos propensas, tener un perfil asimétrico o
convexo y menos susceptible al socavamiento que soldaduras de filete
similares hechas en la posición horizontal.
A fin de vencer la atracción de la gravedad sobre el metal de soldadura al soldar
en las posiciones vertical y cenital, por lo regular se usan electrodos de
diámetro pequeño, con transferencia de metal en cortocircuito o bien por
aspersión con corriente continua a pulsos. Los electrodos con diámetros de 1.1
mm (0.045 pulg) o menos son los más apropiados para soldar fuera de posición.
El bajo aporte de calor permite al charco de soldadura solidificarse
rápidamente. Cuando se suelda lámina en la posición vertical, la dirección de
soldadura más efectiva casi siempre es hacia abajo.
Si se suelda en la posición "plana", la inclinación del eje de soldadura respecto
al plano horizontal influirá en la forma de la franja de soldadura, en la
penetración y en la velocidad de recorrido. En la soldadura circunferencial en
posición plana, el trabajo gira debajo de la pistola soldadora y la inclinación se
obtiene moviendo la pistola en cualquier dirección que la aparte del centro
muerto superior.
Si las uniones lineales se colocan con el eje de soldadura a 15 grados respecto
a la horizontal y se suelda cuesta abajo, es posible reducir el refuerzo de la
soldadura en condiciones que producirían un refuerzo excesivo si se colocara
el trabajo en la posición plana. Además, con el desplazamiento cuesta abajo
casi siempre es posible aumentar la velocidad. Al mismo tiempo, la penetración
es menor, lo que resulta benéfico cuando se sueldan piezas de lámina.
La soldadura cuesta abajo afecta el perfil y la penetración de la soldadura. El
charco de soldadura tiende a fluir hacia el electrodo y precalienta el metal base,
sobre todo en la superficie. Esto produce una zona de fusión de forma irregular,
llamada depósito secundario. Al aumentar el ángulo de inclinación, la
superficie media de la soldadura adquiere una depresión, la penetración
disminuye y la anchura de la franja aumenta. En el caso del aluminio, esta
técnica cuesta abajo no es recomendable porque se pierde acción limpiadora y
el escudamiento es insuficiente.
15
La soldadura cuesta arriba afecta el perfil de la zona de fusión y de la superficie
de la soldadura. La fuerza de la gravedad hace que el charco de soldadura fluya
hacia atrás y se retrase respecto al electrodo. Los bordes de la soldadura pierden
metal, el cual fluye hacia el centro. Al aumentar el ángulo de inclinación,
aumentan también el refuerzo y la penetración, y la anchura de la franja
disminuye. Los efectos son exactamente opuestos a los de la soldadura cuesta
abajo. Si se emplean corrientes de soldadura elevadas, se reducirá el ángulo
máximo que puede usarse.
1.4.8. Tamaño del electrodo
El tamaño (diámetro) del electrodo influye en la configuración de la franja de
soldadura. Un electrodo de mayor tamaño requiere una corriente mínima más
alta que un electrodo pequeño con las mismas características de transferencia
de metal. Las corrientes altas, a su vez, producen mayor fusión del electrodo y
depósitos de soldadura más grandes y fluidos. Otra consecuencia de las
corrientes altas es el aumento en la tasa de deposición y en la penetración. No
obstante, la soldadura en posición vertical o cenital por lo regular se efectúa
con electrodos de menor diámetro y con corrientes más bajas.
1.4.9. Gas protector
Las características de los diversos gases y su efecto sobre la calidad de la
soldadura y las características del arco se analizan en la sección sobre
consumibles del presente informe.
1.5.Equipos de Soldadura.
Fig. 02. Equipo de Soldadura.
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El equipo básico para cualquier instalación de GMAW consiste en lo
siguiente:
1. Fuente de potencia para soldadura.
2. Control de soldadura.
3. Pistola soldadora (enfriada por aire o agua).
4. Suministro regulado de gas protector.
5. Unidad de alimentación del electrodo.
6. Suministro de electrodo.
7. Cables y mangueras para interconexión.
8. Sistema de circulación de agua (para sopletes enfriados por agua).
1.5.1. Pistolas soldadoras
Se pueden conseguir boquillas enfriadas por aire o por agua, curvadas o rectas,
tanto para pistolas ligeras como de trabajo pesado. Las pistolas enfriadas por
aire suelen ser más pesadas que las enfriadas por agua para el mismo amperaje
y ciclo de trabajo especificados, porque la pistola enfriada por aire requiere
más masa para compensar la menor eficiencia del enfriamiento. Los
componentes básicos de las pistolas para soldadura por arco son los siguientes:
-Tubo de contacto (o punta).
-Boquilla para el escudo de gas.
-Conducto para el electrodo y forro.
-Manguera de gas.
-Manguera de agua.
-Cable de potencia.
-Interruptor de control.
El tubo de contacto, que por lo regular es de cobre o de una aleación de cobre,
transfiere la corriente de soldadura al electrodo y dirige a este último hacia el
trabajo. El tubo de contacto se conecta eléctricamente a la fuente de potencia
de soldadura mediante el cable de potencia. La superficie interior del tubo de
contacto debe ser lisa para que el electrodo se alimente con facilidad a través
del tubo sin dejar de mantener un buen contacto eléctrico. El instructivo que
17
acompaña a la pistola indica el tamaño de tubo de contacto correcto para cada
tamaño y material del electrodo.
En general, el agujero del tubo de contacto debe ser entre 0.13 y 0.25 mm
(0.005 y 0.010 pulg) mayor que el alambre empleado, aunque se podrían
requerir agujeros más grandes en el caso del aluminio. El tubo de contacto
debe sostenerse firmemente en el soplete y centrarse dentro de la boquilla del
escudo de gas. El posicionamiento del tubo de contacto en relación con el
extremo de la boquilla puede ser una variable que dependa de la modalidad de
transferencia empleada. Si la transferencia es en cortocircuito, el tubo por lo
regular estará en el mismo nivel o extendido más allá de la boquilla, pero si se
usa arco de rocío estará retraído aproximadamente 3 mm (1/8 pulg). Durante
la soldadura, deberá examinarse periódicamente y reemplazarse si el agujero
se ha dilatado por un desgaste excesivo o si se ha taponado con salpicaduras.
El empleo de una punta desgastada o taponada puede perjudicar el contacto
eléctrico y producir un arco con características irregulares.
La boquilla dirige una columna de gas protector de flujo uniforme hacia la
zona de soldadura. Es en extremo importante que el flujo sea uniforme para
asegurar que el metal de soldadura fundido esté bien protegido contra
contaminación por los gases de la atmósfera. Hay boquillas de diferentes
tamaños que deben elegirse de acuerdo con la aplicación; esto es, boquillas
grandes para trabajos con corriente elevada en los que el charco de soldadura
es grande, y boquillas pequeñas para soldadura de baja corriente y en
cortocircuito. Las boquillas para aplicaciones de soldadura de puntos cuentan
con aberturas que permiten al gas escapar cuando la boquilla se presiona
contra la pieza de trabajo. El conducto del electrodo y su forro se conectan a
una ménsula adyacente a los rodillos de alimentación del motor que alimenta
el electrodo. El conducto sustenta, protege y dirige el electrodo desde los
rodillos de alimentación hasta la pistola y el tubo de contacto. Se necesita una
alimentación ininterrumpida del electrodo para asegurar un arco estable. Es
preciso evitar que el electrodo se doble o se pandee. Si el electrodo no está
bien sustentado en todos los puntos entre los rodillos y el tubo de contacto,
tenderá a atascarse.
Se recomienda un forro helicoidal de acero si se usan electrodos de un material
duro como el acero o el cobre. Los forros de nailon sirven para materiales de
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electrodo blandos como el aluminio y el magnesio.
Hay que tener cuidado de no estrangular o flexionar excesivamente el
conducto aunque, como es usual, su superficie exterior tenga un refuerzo de
acero. El instructivo que acompaña a cada unidad por lo regular incluye una
lista de los conductos y forros recomendados para cada tamaño y material de
electrodo.
Los accesorios restantes llevan el gas protector, el agua de enfriamiento y la
potencia de soldadura a la pistola. Estas mangueras y cables pueden conectarse
directamente a los suministros correspondientes o al control de soldadura. Hay
escudos de gas con estela que pueden ser obligatorios para proteger el charco
de soldadura en operaciones de alta velocidad.
La pistola básica se conecta a una unidad alimentadora del electrodo que
empuja el electrodo desde una posición remota para hacerlo pasar por el
conducto. Existen otros diseños, que cuenta con un pequeño mecanismo de
alimentación del electrodo integrado. Esta pistola tira del electrodo en el
suministro, donde puede haber un impulsor adicional que al mismo tiempo
empuje el electrodo hacia el conducto (es decir, un sistema de "empuje-
tracción"). Este tipo de pistola también resulta útil para alimentar electrodos
suaves (como los de aluminio) o de diámetro pequeño, pues si se empujaran
el alambre podría pandearse. Otra variación es la de "carrete en la pistola" que
se ilustra en la figura, en la que el mecanismo de alimentación del electrodo y
el suministro del electrodo están integrados.
Fig. 03. Pistola Soldadura.
19
1.5.2. Unidad de alimentación del electrodo
La unidad de alimentación del electrodo (alimentador de alambre) consiste en
un motor eléctrico, rodillos impulsores y accesorios para mantener la
alineación y la presión sobre el electrodo. Estas unidades pueden incorporarse
al control de velocidad o ubicarse en una posición remota. El motor de
alimentación del electrodo por lo regular es de corriente continua, y empuja el
electrodo a través de la pistola hacia el trabajo. El motor debe tener un circuito
de control que varíe su velocidad dentro de un intervalo amplio.
Los alimentadores de alambre de velocidad constante normalmente se usan en
combinación con fuentes de potencia de voltaje constante. Pueden usarse con
fuentes de potencia de corriente constante si se añade un circuito de "ensarte"
lento del electrodo.
Si se emplea una fuente de potencia de corriente constante, se requiere un
control automático detector de voltaje. Este control detecta cambios en el
voltaje del arco y ajusta la velocidad de alimentación del alambre a modo de
mantener una longitud de arco constante. Esta combinación de alimentador de
alambre de velocidad variable y fuente de potencia de corriente constante está
limitada a alambres de diámetro grande [mayor que 1.6 mm (1/16 pulg)] con
los que se usan velocidades de alimentación más bajas. Si la velocidad de
alimentación del alambre es alta, la velocidad de motor normalmente no podrá
ajustarse con la rapidez suficiente para mantener la estabilidad del arco.
El motor de alimentación se conecta a un conjunto de rodillos impulsores que
transmiten la fuerza al electrodo; lo sacan del suministro de alambre y lo meten
a la pistola soldadora. Las unidades de alimentación de alambre pueden tener
un sistema de dos o de cuatro rodillos. El ajuste de presión de los rodillos
permite aplicar una fuerza variable al alambre, dependiendo de sus
características (por ejemplo sólido o con núcleo, duro o blando). Las guías de
entrada y de salida alinean debidamente el alambre con los rodillos y le dan
soporte para evitar que se doble.
Un rodillo provisto de un surco se combina con un rodillo de respaldo liso. Se
emplea un surco con forma de "V" para alambres sólidos duros, como los de
aceros al carbono e inoxidables, y un surco en forma de "U" para alambres
blandos como el de aluminio.
Los rodillos de alimentación con dientes de sierra o moleteados, con un rodillo
20
de respaldo moleteado, como los de la figura 4.22B, se usan generalmente con
alambres con núcleo. El diseño moleteado permite transmitir el máximo de
fuerza impulsora al alambre con el mínimo de presión de los rodillos. Estos
tipos de rodillos no se recomiendan para alambres blandos, como el de
aluminio, porque tienden a formar hojuelas del metal del alambre que pueden
llegar a taponar la pistola o el forro.
1.5.3. Control de soldadura
En aplicaciones semiautomáticas, el control de soldadura y el motor de
alimentación del electrodo pueden estar integrados en una sola unidad. La
función principal del control de soldadura es regular la velocidad del motor de
alimentación del electrodo, por lo regular mediante un gobernador electrónico.
Si aumenta la velocidad de alimentación del alambre, el operador incrementará
la corriente de soldadura. Una disminución en la velocidad de alimentación
produce corrientes de soldadura más bajas. El control también regula el
arranque y la detención de la alimentación del electrodo a través de una señal
procedente del interruptor de la pistola.
También están disponibles funciones de control de alimentación del electrodo
que permiten usar un "arranque de toque" (la alimentación del electrodo se
inicia cuando el electrodo toca el trabajo) o un "ensarte lento" (la tasa de
alimentación inicial se reduce hasta que se enciende el arco y luego se
incrementa hasta la requerida para soldar). Estas dos funciones se emplean
primordialmente en conjunción con fuentes de potencia de corriente constante,
y son especialmente útiles para la soldadura por arco de metal y gas de
aluminio.
Normalmente, el gas protector, el agua de enfriamiento y la potencia de
soldadura se suministran a la pistola a través del control, para lo que se requiere
una conexión directa del control con estos recursos y con la fuente de potencia.
El flujo de gas y de agua se regulan mediante válvulas de solenoide de modo
que coincidan con el inicio y la detención de la acción de soldar. El control
también puede determinar el inicio y la detención del flujo de gas, y energizar
el contactor de la fuente de potencia. Puede ser que el control permita cierto
flujo de gas antes de comenzar a soldar (prepurga) y después de terminar
21
(pospurga) con el fin de proteger el charco de soldadura. El control por lo
regular tiene una alimentación independiente de 115 V de ca.
1.5.4. Fuente de potencia
La fuente de potencia para soldadura suministra energía eléctrica al electrodo
y a la pieza de trabajo a fin de producir el arco. En casi todas las aplicaciones
de GMAW se emplea corriente continua con el electrodo positivo (CCEP); por
tanto, la terminal positiva se conecta a la pistola y la negativa a la pieza de
trabajo. Los tipos principales de fuentes de potencia de corriente continua son
generadores impulsados por motor (rotatorias) y transformadores-
rectificadores (estáticas). Los inversores están incluidos en la categoría
estática. Generalmente se prefieren las fuentes de transformador-rectificador
para fabricación dentro de un taller donde se dispone de una fuente de 230 V o
460 V. Este tipo de fuentes de potencia responde con mayor rapidez que las de
generador impulsado por motor cuando cambian las condiciones del arco. El
generador impulsado por motor se usa cuando no se dispone de otra fuente de
energía eléctrica, como en lugares remotos.
Ambos tipos de fuentes de potencia pueden diseñarse y construirse de modo
que suministren corriente constante o bien potencial constante. Las primeras
aplicaciones de GMAW empleaban fuentes de potencia de corriente constante
(a menudo conocidas como fuentes de caída). Estas fuentes mantienen un nivel
de corriente relativamente fijo durante la soldadura, sin importar las
variaciones en la longitud del arco. Estas máquinas se caracterizan por voltajes
de circuito abierto elevados y niveles de corriente en cortocircuito limitados.
Como suministran una salida de corriente prácticamente constante, el arco
mantendrá una longitud fija sólo si la distancia entre el tubo de contacto y el
trabajo permanece constante, con una velocidad de alimentación del electrodo
también constante.
En la práctica, como esta distancia varía, el arco tiende a "arder hacia atrás"
con el tubo de contacto o a "embotarse" dentro de la pieza de trabajo. Esto
puede evitarse empleando un sistema de alimentación del electrodo controlado
por el voltaje. Cuando el voltaje (longitud del arco) aumenta o disminuye, el
motor se acelera o se frena a fin de mantener constante la longitud del arco. El
sistema de control modifica automáticamente la velocidad de alimentación del
22
electrodo. Este tipo de fuente de potencia generalmente se usa para soldar con
transferencia por aspersión, ya que la corta duración del arco en la transferencia
en cortocircuito hace que el control por regulación del voltaje no resulte
práctico.
Al aumentar el número de aplicaciones de GMAW, se vio que una fuente de
potencia de voltaje (potencial) constante mejoraba la operación. Si se emplea
junto con un alimentador de alambre de velocidad constante, mantiene un
voltaje casi constante durante la operación de soldadura. El sistema de
potencial constante compensa las variaciones en la distancia entre la punta de
contacto y la pieza de trabajo que ocurren durante las operaciones de soldadura
normales incrementando o decrementando instantáneamente la corriente de
soldadura, a fin de contrarrestar los cambios en la extensión del electrodo
debidos a los cambios en la distancia entre la pistola y el trabajo.
La longitud del arco se establece ajustando el voltaje de soldadura en la fuente
de potencia. Una vez fijada, no se requieren más modificaciones durante la
soldadura. La velocidad de alimentación del alambre, que además se convierte
en el control de corriente, la establece el soldador u operador antes de comenzar
a soldar. Se puede ajustar dentro de un intervalo considerable antes de que el
arco se embote dentro de la pieza de trabajo o arda hacia el tubo de contacto.
Los soldadores y operadores de inmediato aprenden a ajustar los controles de
alimentación del alambre y de voltaje con un mínimo de capacitación.
Al aumentar la distancia entre la punta de contacto y el trabajo, el voltaje del
arco y la longitud del mismo tenderían a crecer; sin embargo, la corriente de
soldadura disminuye con este ligero aumento en voltaje, lo que compensa el
incremento en la extensión del electrodo. Por otro lado, si la distancia se acorta,
el menor voltaje irá acompañado por un aumento en la corriente que
compensará la reducción en la extensión.
La función de autocorrección de la fuente de potencia de voltaje constante es
importante para producir condiciones de soldadura estables, pero hay otras
variables que contribuyen a un rendimiento óptimo, sobre todo cuando la
transferencia se realiza en cortocircuito.
Además del control del voltaje de salida, puede ser deseable cierto grado de
control sobre la pendiente y la inductancia. El soldador u operador debe
entender el efecto de estas variables sobre el arco de soldadura y su estabilidad.
23
Voltaje: El voltaje de arco es el potencial eléctrico entre el electrodo y la pieza
de trabajo. Este voltaje es menor que el que se mide directamente en la fuente
de potencia a causa de las caídas de voltaje en las conexiones y a lo largo del
cable de soldadura. Como ya se dijo, el voltaje del arco está relacionado
directamente con la longitud del arco; por tanto, un aumento o reducción en el
voltaje de salida de la fuente de potencia producirá un cambio similar en la
longitud del arco.
Pendiente: La pendiente de la salida es la pendiente algebraica de la curva volt-
ampere y se acostumbra citarla como la caída de voltaje por 100 amperes de
aumento en la corriente.
La pendiente de la fuente de potencia, según la especificación del fabricante,
se mide en sus terminales de salida y no es la pendiente total del sistema de
soldadura por arco. Cualquier cosa que añada resistencia al sistema de
soldadura (por ejemplo cables de potencia, conexiones deficientes, terminales
flojas, contactos sucios, etc.) hará crecer la pendiente. Por tanto, en un sistema
de soldadura dado lo mejor es medir la pendiente en el arco. Se requieren dos
puntos de operación para calcular la pendiente de un sistema de soldadura del
tipo de potencial constante. No conviene usar el voltaje de circuito abierto
como uno de los puntos, porque en algunas máquinas hay una marcada caída
de voltaje a corrientes bajas.
La pendiente tiene una función preponderante en la modalidad de transferencia
en cortocircuito de GMAW en cuanto a que controla la magnitud de la corriente
de cortocircuito, que es el amperaje que fluye cuando el electrodo está en corto
con la pieza de trabajo. En GMAW, la separación de gotas de metal fundido
del electrodo se controla por un fenómeno eléctrico conocido como efecto de
estrangulación electromagnética. La estrangulación es la fuerza de
"constricción" que la corriente ejerce sobre un conductor al fluir por él.
En la transferencia en cortocircuito, la magnitud de la corriente de cortocircuito
es importante porque el efecto de estrangulación resultante determina la forma
cómo una gota fundida se desprende del electrodo. Esto, a su vez, afecta la
estabilidad del arco. Si hay poca o ninguna pendiente en el circuito de la fuente
de potencia, la corriente de cortocircuito subirá con rapidez hasta un nivel
elevado. El efecto de estrangulación será intenso, y la gota fundida se separará
violentamente del alambre. El excesivo efecto de estrangulación hará a un lado
24
abruptamente el metal fundido, despejará el cortocircuito, y producirá
demasiadas salpicaduras.
Si la corriente de cortocircuito disponible de la fuente de potencia se limita a
un nivel bajo mediante una pendiente pronunciada, el electrodo transportará la
corriente completa, pero es posible que el efecto de estrangulamiento sea
demasiado leve para separar la gota y restablecer el arco. En esas condiciones,
el electrodo chocará contra la pieza de trabajo o se congelará en el charco. Si
la corriente de cortocircuito tiene un valor aceptable, la separación de la gota
fundida del electrodo será suave con muy poca salpicadura. En la tabla 4.3 se
dan las corrientes de cortocircuito típicas requeridas para la transferencia de
metal con un arco lo más estable posible.
Muchas fuentes de potencia de voltaje constante están equipadas con un ajuste
de pendiente. Pueden ajustarse por pasos o continuamente para suministrar los
niveles deseados de corriente de cortocircuito para la aplicación de que se trate.
Algunos tienen pendiente fija que se ha establecido previamente para las
condiciones de soldadura más comunes.
Inductancia: Cuando el electrodo hace corto con el trabajo, la corriente sube
rápidamente a un nivel elevado. La característica del circuito que afecta la
rapidez de este aumento es la inductancia, que por lo regular se mide en henrys.
La magnitud máxima del efecto de estrangulación está determinada por el nivel
de corriente de cortocircuito final. El efecto de estrangulación instantáneo está
bajo el control de la corriente instantánea, y por tanto la forma de la curva
corriente-tiempo es significativa. La inductancia del circuito controla la
rapidez de elevación de la corriente. Sin inductancia, el efecto de
estrangulación se aplica con rapidez y la gota fundida será "cercenada"
violentamente del electrodo, con un exceso de salpicadura. Una inductancia
mayor produce una reducción en el número de cortocircuitos por segundo y
una aumento en el tiempo de "arco encendido". Esto último hace al charco más
fluido y produce una franja de soldadura más plana y lisa.
En la transferencia por aspersión, la adición de inductancia a la fuente de
potencia producirá un inicio de arco más suave sin afectar las condiciones de
soldadura de estado estable. Los ajustes a la fuente de potencia requeridos para
obtener condiciones de salpicadura mínima varían con el material y el diámetro
del electrodo. Por regla general, se requieren corrientes de cortocircuito e
25
inductancias más altas para electrodos de mayor diámetro. Hay fuentes de
potencia con niveles de inductancia fijos o ajustables por pasos o
continuamente.
1.5.5. Reguladores de gas protector
Se requiere un sistema que proporcione una tasa de flujo de gas protector
constante a presión atmosférica durante la soldadura. Un regulador de gas
reduce la presión del gas fuente a una presión de trabajo constante sin importar
las variaciones en la fuente. Los reguladores pueden ser de una o dos etapas y
pueden tener un medidor de flujo integrado. Los reguladores de dos etapas
suministran gas a una presión más consistente que los de una etapa cuando la
presión de la fuente varía.
La fuente de gas protector puede ser un cilindro de alta presión, un cilindro
lleno de líquido o un sistema de líquido de alto volumen. Es posible conseguir
mezclas de gases en un solo cilindro. Cuando se emplean dos o más fuentes de
gas o líquido, las proporciones correctas se obtienen por medio de dispositivos
mezcladores. El usuario debe determinar el tamaño y el tipo de la fuente donde
estará almacenado el gas, con base en el volumen de gas que se consuma al
mes.
1.5.6. Suministro del electrodo
El proceso GMAW emplea un electrodo de alimentación continua que se
consume con relativa rapidez. Por tanto, el suministro de electrodo debe
proveer una gran cantidad de alambre que pueda alimentarse con facilidad a la
pistola para elevar al máximo la eficiencia del proceso. Por lo regular, esta
fuente es un carrete o rollo que contiene entre 4.5 y 27 kg (10 y 60 lb) de
alambre, enrollado para que la alimentación esté libre de dobleces y nudos.
También hay carretes más grandes de hasta 114 kilogramos (250 lb), y se puede
conseguir alambre en tambores de 340 a 450 kilogramos (750 a 1000 lb). Se
emplean carretes pequeños [de .45 a 9 kg (1 a 2 lb)] con el equipo de "carrete
en la pistola". La especificación de la AWS o militar aplicable define los
requisitos de empaque estándar. Si el usuario tiene requerimientos especiales,
normalmente puede llegar a un acuerdo con el proveedor.
El suministro de electrodo puede estar ubicado muy cerca del alimentador de
26
alambre, o colocarse a cierta distancia y conducirse por medio de un equipo de
entrega especial. Normalmente, el suministro de electrodo deberá estar lo más
cerca posible de la pistola para minimizar los problemas de alimentación, pero
lo bastante lejos para dar flexibilidad y accesibilidad al soldador.
1.5.7. Consumibles
Además de los componentes del equipo, como las puntas de contacto y los
forros del conducto, que se desgastan y deben reemplazarse, los consumibles
del proceso GMAW son los electrodos y los gases protectores. La composición
química del electrodo, del metal base y del gas protector determinan la
composición del metal de soldadura. A su vez, esta composición determina en
gran medida las propiedades químicas y mecánicas del ensamble soldado. Los
que siguen son factores que influyen en la selección del gas protector y del
electrodo:
o Metal base.
o Propiedades que debe tener el metal de soldadura.
o Condición y limpieza del metal base.
o Tipo de servicio o requisito de especificación aplicable.
o Posición de soldadura.
o Modalidad de transferencia de metal que se piensa usar
27
CAPITULO II
GASES DE PROTECCION
La función principal del gas protector es impedir que la atmósfera entre en contacto con
el metal de soldadura fundido. Esto es necesario porque la mayor parte de los metales, al
calentarse hasta su punto de fusión en aire, presentan una marcada tendencia a formar
óxidos y, en menor grado, nitruros. Además, el oxígeno reacciona con el carbono del
acero fundido para formar monóxido y dióxido de carbono. Estos diversos productos de
reacción pueden causar deficiencias de la soldadura, como escoria atrapada, porosidad y
pérdida de ductilidad del metal-de soldadura. Los productos de reacción mencionados se
forman con facilidad en la atmósfera si no se toman precauciones para excluir el oxígeno
y el nitrógeno.
Además de proporcionar un entorno protector, el gas protector y la tasa de flujo tienen un
efecto importante sobre lo siguiente:
Características del arco.
Modalidad de transferencia del metal.
Penetración y perfil de la franja de soldadura.
Velocidad de soldadura.
Tendencia al socavamiento.
Acción limpiadora.
Propiedades mecánicas del metal de soldadura.
En la variante MIG (Metal Inert Gas), el gas de protección es inerte (no actúa activamente
en el proceso de la soldadura) siendo muy estable. Por otro lado en la
soldadura MAG (Metal Active Gas), el gas de protección se comporta de forma inerte en
la contaminación de la soldadura pero por el otro lado interviene termodinámicamente en
ella.
2.1. Soldadura MIG
Dentro de los gases inertes disponibles en Europa el más empleado es el argón, y en
Estados Unidos es el helio el que más se utiliza.
El argón de alta pureza solo es utilizado en soldadura de titanio, aluminio, cobre y
níquel. Para la soldadura de acero se tiene que aplicar con cantidades inferiores al 5%
mezclado con oxígeno ya que el argón puro produce mordeduras y cordones
28
irregulares. Así se mejora la penetración y ensanchamiento de la parte inferior del
cordón.
La utilización de helio produce cordones más anchos y una penetración menos
profunda que la producida por el argón.
2.2.Soldadura MAG
El dióxido de carbono (CO2) es uno de los gases empleados en este tipo de soldadura.
Es un gas inodoro, incoloro y con un sabor picante. Tiene un peso de una vez y media
mayor que el aire, además es un gas de carácter oxidante que en elevadas temperaturas
se disocia en una reacción en el arco de 2CO2-2CO2+O absorbiendo calor y en la
recomposición en la base2CO2+O cediendo calor.
Sus inconvenientes son que produce arcos muy enérgicos, con lo que también se
producen un gran número de proyecciones.Por otro lado es un gas mucho más barato
que el argón, capaz de producir penetraciones mucho más profundas y anchas que
éste. También tiene la ventaja que reduce el riesgo de mordeduras y faltas de fusión.
La mezcla de dióxido de carbono y argón se suele utilizar con partes de entre el 15%
y el 25% de CO2. Las ganancias de trabajar con esta mezcla son una mejor visibilidad
del baño, un arco más suave, con menores turbulencias, un baño de fusión más frío,
un mejor aspecto y presentación del cordón, menos proyecciones y una mejor
estabilidad de arco. Su mayor inconveniente es de tipo económico.
Tabla Nº01. Propiedades y aplicaciones de los gases protectores.
Gas Propiedades Aplicaciones Comentarios
Argón
(Ar)
· Conductividad térmica baja
(provoca cordón estrecho con
elevada penetración en el
centro)
· Gas inerte (no reactivo)
· Excelente estabilidad de arco
· Arco spray posible para
mezclas >= 80% Ar
· Puro: Metales no férricos (Ni, Cu, Al,
Mg, Ti Zr)
· Mezcla: Aceros
· Ar puro tiende a provocar
mordeduras al usarse en
aceros
Helio
(He)
· Conductividad térmica
elevada (provoca cordón
menos afilado)
· Gas inerte
· Puro: Metales no férricos, cuando se
necesita más aporte de calor que con
Ar
· He puro provoca arco
errático y proyecciones al
29
· Más ligero que el aire (peor
protección que Ar en posición
plana)
· Arco errático y proyecciones
en aceros
· Voltaje arco mayor que Ar
(mayor cambio de voltaje al
cambiar la longitud de arco)
· Más proyecciones que Ar
· Peor apariencia del cordón
que Ar
usarse en aceros
· El gas más caro en general
CO2
· Gas reactivo
· Permite mayores velocidad de
avance y penetración
· Menor coste
· Modo corto circuito y globular
sólo
· Elevado nivel de salpicaduras
· Cordón de superficie rugosa y
peor mojado de paredes que Ar
· GMAW con acero al carbono y baja
aleación
· Único gas reactivo
adecuado para ser usado
puro como gas de
protección
· Para disminuir las
proyecciones hay que bajar
el voltaje (longitud de arco)
Hidrógeno
(H2)
· Elevada conductividad
térmica
· Elevada reactividad
(inflamable)
· Gas más ligero
· Corte por plasma
· Tratamientos térmicos
Nitrógeno
(N2)
· No combustible
· Reactivo a muy altas
temperaturas con Ti, Mg, Al
· Más ligero que el aire
· Puro: Corte por plasma
· Mezcla: Soldadura
· Puro no se recomienda
como gas de soldadura
porque reacciona con metal
fundido
Oxígeno
(O2)
· Oxidante fuerte
· Reacciona con todos los
elementos excepto gases
nobles
· Puro: Soldadura y corte por oxigás · Adición a Ar (5% O2 máx.)
mejora estabilidad arco,
apariencia cordón, mojado
paredes
Ar-O2
· El O2 estabiliza el arco,
mejora la apariencia del cordón
y el mojado de paredes
· Inoxidable: 1% O2 máx.
· Acero–C o baja aleación: 2% O2
máx.
· Hasta 5% O2 permite
velocidad de avance mayor
y baño más caliente
Ar-CO2 · A más CO2 más corriente
necesaria para arco spray
· Amplias en acero-C y baja aleación
· CO2 ³ 25% No arco spray, pero en
· No se recomienda para
inoxidable
30
· CO2 ³ 20% Arco spray
inestable
· A más CO2 baño más caliente
· Elevado nivel de proyecciones
corto circuito máxima productividad
y mínima penetración en chapa fina
Ar-He
· Gas inerte
· Perfil cordón típico He (ancho
y parabólico) + arco spray
típico Ar
· Metales no férricos
· Inoxidable y baja aleación
· En corto circuito se añade
60-90% He para aumentar
el aporte de calor
Ar-O2-
CO2
· Todos los modos de
transferencia
· Menor aportación de calor
(disminución penetración
excesiva)
· Aceros-C, baja aleación e
inoxidables cuando se quiere mayor
tasa deposición y velocidad avance
que Ar-CO2 sólo (en arco spray)
Ar-He-
CO2
· Mejor mojado de paredes,
fluidez y apariencia del cordón
(más aporte de calor)
· Menor porosidad
· Aceros baja aleación e inoxidables · Mayor retención de
aleaciones
· Mayor penetración
2.3.Propiedades físicas de los gases
2.3.1. Conductividad Térmica
La conductividad térmica se define como la capacidad o habilidad para
conducir el calor. La conductividad térmica del gas afecta a la forma del
arco y el perfil de penetración que produce.
El argón tiene una conductividad térmica baja y produce un arco con dos
zonas diferenciadas. En el centro se establece una zona estrecha de alto
calor. La baja conductividad térmica provoca que este calor no se
transmita hacia fuera fácilmente por lo que la zona exterior del arco es
mucho más fría y menos afilada. El perfil de penetración que se obtiene al
soldar con argón como gas de protección refleja directamente la existencia
de estas dos zonas diferenciadas: un cilindro central caliente envuelto por
un cono más frío. Una sección transversal del cordón muestra un cordón
estrecho con elevada penetración en el centro (ver figura 4).
En el extremo opuesto respecto a conductividad térmica tenemos gases
como el helio, argón-hidrógeno y argón-CO2. Estos gases tienen
31
conductividad térmica elevada y, por tanto, provocan más conducción de
calor radial desde el centro del arco. Esta expansión radial del calor
provoca una columna de arco caliente más ancha que da lugar a un cordón
menos afilado (ver figura 4).
Fig. Nº04. Perfiles de contorno de cordón y penetración para varios gases de protección.
2.3.2. Disociación y Asociación
Algunos gases tienen como unidad básica un átomo. Otros tienen como
unidad básica varios átomos unidos, es decir, moléculas. Ejemplos de
gases moléculas con el dióxido de carbono (un átomo de carbono y dos de
oxígeno), hidrógeno (dos átomos de hidrógeno) o oxígeno (dos átomos de
oxígeno). El gas argón en un átomo.
Cuando los gases se calientan en el arco se “rompen” o disocian en sus
átomos. Estos átomos se ionizan para producir electrones libres y flujo de
corriente. Las moléculas disociadas buscan el equilibrio. Para conseguirlo
se desplazan a la superficie de trabajo, que está más fría, y allí se
recombinan. Este proceso de recombinación produce más calor en la
superficie de trabajo. Debido a esta rotura y recombinación de moléculas,
los gases como el dióxido de carbono, el hidrógeno o el oxígeno crean más
calor en la superficie de trabajo. Son, por tanto, gases más “calientes” que
el argón o el helio, y provocan mayor penetración en el metal base (ver
figura 4).
2.3.3. Reactividad
La reactividad es la capacidad o habilidad de los gases para reaccionar con
el metal fundido. Hay dos tipos de gases según su reactividad: inertes y
32
reactivos. Cada tipo de gas tiene un efecto diferente en la composición
química del metal soldado.
Tabla Nº02. Reactividad de los gases de protección.
Gas Símbolo Reactividad Naturaleza Efecto en Comp. Química
Argón Ar Inerte No reactivo Ninguno
Helio He Inerte No reactivo Ninguno
Nitrógeno N2 Inerte generalmente Puede reaccionar Sólo a altas temperaturas
Oxígeno O2 Reactivo Oxidante Formación de óxidos
Dióxido de Carbono CO2 Reactivo Oxidante Formación de óxidos
Hidrógeno H2 Reactivo Reductor Prevención de formación
óxidos
2.3.4. Tensión Superficial
La tensión superficial no sólo afecta a la transferencia de gota, sino
también a la forma del cordón. La interacción del metal base con la
atmósfera que lo rodea juega un papel muy importante en el contorno del
cordón. Cuando las interacciones superficiales son elevadas el cordón es
más convexo. Cuando las tensiones son menores el cordón tiende a ser
más plano. El argón puro produce una alta tensión superficial y, por tanto,
provoca un baño de fusión menos fluido que da lugar a cordones convexos.
Si se añade oxígeno y/o dióxido de carbono al argón se obtiene un baño
más fluido.
2.4.Gases y sus aplicaciones
2.4.1. Argón
El argón proporciona una estabilidad de arco excelente. Se usa
normalmente mezclado con otros gases como oxígeno, dióxido de carbono
y helio. El argón se utiliza en metales no férricos, como aleaciones base
níquel, cobre, aluminio o magnesio, y también en aceros inoxidables y de
baja aleación, y metales reactivos como titanio y circonio.
33
Gracias a su bajo potencial de ionización, el argón crea un excelente
“camino” para la corriente y un arco muy estable. Además, crea un perfil
de penetración en forma de dedo que es único del argón. El arco plasma
que se crea al utilizar argón como gas de protección se caracteriza por un
cono interno muy caliente rodeado por otro externo de menor energía.
2.4.2. Helio
El Helio posee una conductividad térmica superior a la del argón y, por
tanto, produce un arco plasma más uniformemente disperso, dando lugar
a un cono caliente más ancho. El arco del helio produce un cordón amplio
y parabólico. Es en general el más caro de los gases de protección.
2.4.3. Argón vs Helio
Las principales diferencias entre argón y helio son:
a) Densidad.
b) Conductividad térmica como función de las características de
ionización
c) Características de arco
La densidad del argón es aproximadamente 1,4 veces la del aire (más
pesado) mientras que la del helio es aproximadamente 0,14 veces la del
aire (más ligero). Cuanto más pesado es el gas, más efectivo es
protegiendo el arco y el metal soldado en posición plana, para cualquier
caudal de gas. Por este motivo, el helio requiere alrededor de dos o tres
veces más caudal que el argón para proporcionar la misma protección.
Para cualquier velocidad de alimentación, el voltaje de arco con argón es
notablemente inferior al de helio. Como resultado de esto, hay menos
cambio de voltaje respecto a cambio en la longitud de arco con argón que
con helio, y el arco tiende a ser más estable con argón. El arco del argón
(para mezclas de composición mínima 80% de argón) produce
transferencia en spray para niveles de corriente superiores al nivel de
transición. El uso de helio proporciona una transferencia de metal en
grandes gotas en el rango de operación normal. Por tanto, el helio produce
mayor nivel de proyecciones y peor apariencia de cordón en comparación
al argón.
34
El argón, al ionizarse más fácilmente, facilita el encendido y proporciona
menor acción limpiadora de superficie cuando se utiliza en polaridad
reversa (electrodo positivo).
2.4.4. Hidrógeno
El hidrógeno es un gas inflamable por lo que puede ser explosivo cuando
se mezcla con ciertas concentraciones de oxígeno, aire o otros oxidantes.
Al ser el elemento más ligero y al tener elevadas reactividad y conducción
térmica es muy útil en corte por plasma, tratamientos térmicos y algunas
aplicaciones de soldadura.
2.4.5. Nitrógeno
El nitrógeno es un gas inodoro, incoloro e insípido que da lugar al 78% de
la atmósfera terrestre. Es un poco más ligero que el aire y no es
combustible. A las temperaturas que se alcanzan en la soldadura reacciona
con algunos metales como titanio, magnesio y aluminio. Es por ello que
no se recomienda como gas de protección primario para aplicaciones de
soldadura. Se utiliza, eso sí, en combinación con otros gases en soldadura
y corte por plasma.
2.4.6. Oxígeno
El oxígeno es un oxidante fuerte que reacciona con prácticamente todos
los elementos excepto los gases inertes (argón, helio, neón, etc.). Gracias
a ello, es un gas ideal para la soldadura y el corte por oxigás. En soldadura
GMAW se suele añadir al gas argón pequeñas cantidades de oxígeno,
normalmente de 5% o menos, para mejorar la estabilidad del arco, la forma
del cordón y el mojado de paredes.
2.4.7. Dióxido de Carbono
El dióxido de carbono (CO2) es un gas reactivo muy usado para la
soldadura GMAW de aceros al carbono y de baja aleación. Es el único gas
reactivo adecuado para ser usado puro (100% CO2) como gas de
protección para el proceso GMAW. El uso extensivo del CO2 como gas
de protección se ha visto potenciado por algunas de sus características
35
como las mayores velocidades de soldadura y penetración del cordón que
proporciona, y el menos coste.
El uso de CO2 como gas de protección limita los tipos de transferencia en
GMAW a corto circuito y globular. La transferencia en arco spray es
característica del argón y no se puede conseguir con CO2. Al soldar con
transferencia globular se produce un elevado nivel de salpicaduras. Para
disminuirlas es necesario reducir el voltaje, es decir, la longitud de arco.
En comparación con el argón, el CO2 produce un cordón de excelente
penetración pero con superficie más rugosa y peor mojado de paredes.
2.4.8. Adiciones de O2 y CO2 a Argón y a Helio
Argón puro y, hasta cierto punto, helio producen excelentes resultados al
soldar metales no férricos. Por el contrario, estos gases puros no
proporcionan características satisfactorias en la soldadura de metales
férricos: el helio puro provoca arco errático acompañado de salpicaduras
mientras que el argón tiene una marcada tendencia a provocar mordeduras.
La adición de un 1-5% de O2 o de un 3-10% de CO2 (incluso hasta un
25% de CO2) produce importantes mejoras en estas deficiencias
operacionales.
La cantidad óptima de O2 o de CO2 a añadir al gas inerte es función de
las condiciones de la superficie (cascarilla) del metal base, de la geometría
de la unión, de la posición o técnica de soldadura y de la composición del
metal base. En general, una adición de un 3% de O2 o de un 9% de CO2
se considera un nivel adecuado para cubrir un amplio rango de estas
variables.
La adición de CO2 a argón tiende a mejorar el cordón de soldadura al
provocar un perfil más definido en forma de “pera”.
2.4.9. Mezclas Argón-Oxígeno
Las adiciones de pequeñas cantidades de oxígeno al argón estabiliza
notoriamente el arco, aumenta el ratio de gota del metal de aportación y
mejora la apariencia de la forma del cordón.
36
El baño de soldadura está más caliente y, por tanto, más fluido,
permitiendo que el metal fluya hasta el contorno entre el metal base y
metal fundido.
Para soldar acero inoxidable con arco spray se añade hasta un 1% de
oxígeno. Esta cantidad es suficiente para conseguir las características
mencionadas anteriormente. Para soldar aceros al carbón, de baja aleación
e inoxidables con arco spray se añade hasta un 2% de oxígeno. Adiciones
de hasta 5% de oxígeno proporcionan un baño de soldadura mucho más
caliente y grande. El oxígeno adicional permite además mayores
velocidades de soldadura.
2.4.10. Mezclas Argón- CO2
Las mezclas argón-CO2 se utilizan ampliamente en la soldadura de aceros
al carbono y de baja aleación, pero tienen limitadas aplicaciones en aceros
inoxidables. En general la adición de dióxido de carbono al argón provoca
un aumento en las proyecciones.
La utilización de mezclas argón- CO2 en GMAW provoca que sean
necesarias corrientes más elevadas para conseguir transferencia en arco
spray. Niveles superiores a un 20% de dióxido de carbono provoca
transferencia arco spray inestable con aumento de las proyecciones y
disminución de la eficiencia.
Mezclas de hasta un 10% de CO2 pueden utilizarse para transferencia en
arco pulsado o en corto circuito par un amplio rango de espesores. Para
arco pulsado en soldadura en posición y con aceros de baja aleación
pueden usarse mezclas de menor contenido en CO2. Este arco será mucho
más tolerable a la presencia de cascarilla y proporcionará un baño más
controlable que otras mezclas. Las mezclas con un 10% de CO2 provocan
una mayor aportación de calor (heat input) resultando en un baño de
soldadura más ancho y más fluido.
Mezclas de hasta un 25% de pueden ser usadas genéricamente como gas
de protección multiuso para aceros al carbono y de baja aleación. Con arco
en corto circuito se pueden obtener máxima productividad y mínima
penetración en chapa fina. Por otro lado, esta mezcla no es capaz de
establecer transferencia en arco spray.
37
2.4.11. Mezclas de Argón y Helio
El argón puro se utiliza frecuentemente en aplicaciones de soldadura de
metales no férricos. El uso de helio puro está más restringido a
aplicaciones especializadas debido a la limitada estabilidad de arco que
proporciona. Por otro lado las deseables características de cordón que se
obtienen con helio (ancho y parabólico) hacen que a menudo sean el
objetivo del uso de mezclas argón-helio. El resultado es un mejor perfil
del cordón además de la transferencia en arco spray característica del
argón.
En transferencia en corto circuito se utilizan mezclas de argón-helio de 60
a 90% de helio para obtener una mayor aportación de calor en el metal
base, y, así, mejores propiedades de fusión. Para algunos metales, como
acero inoxidable y de baja aleación, se elige argón con adición de helio en
lugar de CO2 para obtener un aporte de calor más elevado, ya que el helio
no reacciona con el metal soldado evitando los efectos adversos en las
propiedades mecánicas que estas reacciones pueden provocar.
2.4.12. Mezclas de Argón-Oxígeno-CO2
Estas mezclas son muy versátiles, ya que pueden usarse en una gran
variedad de modos de transferencia, en concreto, en arco en cortocircuito,
arco globular, arco spray y arco pulsado. Además, proporcionan todos
estos modos de transferencia independientemente del espesor del acero al
carbono o de baja aleación. Aunque aplicables en cualquier modo de
transferencia, se utilizan principalmente en arco spray, proporcionando
mayor tasa de deposición y mayor velocidad de avance que las mezclas
con dióxido de carbono sólo.
Estas mezclas proporcionan además una menor aportación de calor, por lo
que minimizan la penetración excesiva y la distorsión.
2.4.13. Mezclas de Argón-Helio-CO2
La adición de helio y dióxido de carbono al argón aumenta la aportación
de energía a la soldadura resultando en un mejor mojado de paredes, mayor
fluidez y mejor apariencia del cordón. Adiciones específicas de helio y
38
dióxido de carbono proporcionan un amplio rango de beneficios tales
como mejores propiedades mecánicas, reducción de porosidad, excelente
retención de aleaciones, mayor penetración y mayor resistencia a la
corrosión.
2.5.Factores a considerar al elegir el tipo de gas a usar:
Hay varios factores que es necesario considerar al determinar el tipo de gas de
protección a emplear. Estos son:
Tipo del metal base.
Características del arco y tipo de transferencia metálica.
Velocidad de soldadura.
Tendencia a provocar socavaciones.
Penetración, ancho y forma del depósito de soldadura.
Disponibilidad.
Costo del gas.
Requerimientos de propiedades mecánicas.
Tabla Nº03. Eleccion del gas de Proteccion
39
CAPITULO III
TRANSFERENCIA DEL METAL
3.1.Transferencia por cortocircuito
En este tipo de transferencia, la más utilizada por la aplicación MAG, el material
aportado se funde en gotitas entre 50 y 200 veces por segundo cuando la punta del
electrodo toca el metal fundido de soldadura y hace cortocircuito. Se usan corrientes
y tensiones bajas, los gases son ricos en dióxido de carbono y los electrodos son de
alambre de diámetro pequeño. Debido a sus características de bajo aporte de calor, el
método produce pequeñas zonas de soldadura fundida de enfriamiento rápido, que lo
hacen ideal para soldar en todas las posiciones. La transferencia de cortocircuito es
también especialmente adaptable a la soldadura de láminas metálicas con un mínimo
de distorsión y para llenar vacíos o partes más ajustadas con una tendencia menor al
sobrecalentamiento de la pieza que se está soldando.
Con este tipo de transferencia se sueldan piezas de espesores pequeños ya que la
corriente aplicada es baja en comparación con otros tipos.
Fig. Nº05. Transferencia por cortocircuito.
3.2.Transferencia globular
Se usa frecuentemente en la aplicación MAG y algunas veces en MIG. Cuando se
trabaja con esta transferencia, el hilo se funde en gotas gruesas que pueden llegar a
todos los huecos. El metal se transfiere en gotas de gran tamaño y ocurre por gravedad
cuando el peso de éstas excede la tensión superficial. Se usan gases ricos en dióxido
de carbono y argón, y además produce altas corrientes que permiten una mayor
40
penetración de la soldadura y mayores velocidades que las que se alcanzan con las
transferencias por cortocircuito y spray. También, se producen bastantes salpicaduras
y por ello no es recomendable soldar sobrecabeza (tubular), siendo conveniente
ejecutarse en posición horizontal. Las piezas más pesadas se suelen unir por medio de
este método. Este tipo de transferencia no se usa en ningún trabajo, pero se puede ver
en operaciones de puesta a punto de máquinas.
Fig. Nº06. Transferencia Globular.
3.3.Transferencia por pulverización axial
Es el método clásico utilizado en la aplicación MIG. El metal de aporte es
transportado a alta velocidad en partículas muy finas a través del arco, entre 500 y
2000 veces por segundo. La fuerza electromagnética es alta, lo que permite atomizar
las gotas desde la punta del electrodo en forma lineal hacia el área de soldadura. Se
puede soldar a altas temperaturas. Adicionalmente es preciso usar corriente
continua y electrodo positivo para garantizar que las gotas se formen y se suelten a
razón de centenares por segundo. El gas de protección es argón o una mezcla rica en
argón.
Este tipo se recomienda para soldaduras en piezas de grandes espesores gracias a su
gran penetración en el material.
3.4.Transferencia por arco pulsado
En esta nos encontramos con dos corrientes, una continua y débil cuyo objetivo es
proporcionar al hilo la mínima energía para que se produzca el arco y otra a impulsos
producidos a una cierta frecuencia. Cada pulsación hace fundir una gota del mismo
diámetro que el hilo desprendiéndola sobre la pieza antes de que el hilo toque a esta.
De esta forma se consigue que no se produzcan las proyecciones que se pueden ver
41
en otros tipos. Con este tipo se logra una ganancia en penetración gracias a la elevada
intensidad que se produce durante la pulsación y al mismo tiempo una reducción del
consumo de energía.
Fig. Nº06. Arco pulsado.
42
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA SOLDADURA GMAW
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA SOLDADURA GMAW
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Las principales ventajas que ofrece el
proceso MIG/MAG son:
• Se puede soldar en todas las
posiciones.
• Buena apariencia o acabado (pocos
salpicados).
• Poca formación de gases
contaminantes y tóxicos.
• Soldadura de espesores desde 0,7 a 6
mm sin preparación de bordes.
• Proceso semiautomático o automático
(menos dependiente de la habilidad de
operador).
• Alta productividad o alta tasa de metal
adicionado.
• Las principales bondades de este
proceso son la alta productividad y
excelente calidad; en otras palabras, se
puede depositar grandes cantidades de
metal (tres veces más que con el proceso
de electrodo revestido) con una buena
calidad.
• Se puede soldar a mayor velocidad.
• Son equipos mas pesados y complejos
(cilindros de CO2 O Ar y alimentación de
alambre) no es práctico para soldadura de
campo.
• Su aplicación es más amplia en
soldadura de bajos espesores.
• Mala regulación de la maquina produce
mucha porosidad.
• Requiere ambiente con aire en calma o
mejor dicho dificultadad para trabajar al
aire libre.
• Las elevadas densidades de corriente
inalcanzables radian mucho calor.
• Mayor costo del equipo.
• Mano de obra más calificada que para el
proceso SMAW.
• Enfriamiento más rápido en
comparación con otros métodos.
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CONCLUSIONES
La soldadura GMAW (Gas Metal Arc Welding) es un proceso semiautomático,
automático o robotizado de soldadura que utiliza un electrodo consumible y continuo
que es alimentado a la pistola junto con el gas inerte en soldadura MIG o gas activo
en soldadura MAG, el cual crea la atmósfera protectora.
La función principal del gas protector es impedir que la atmósfera entre en contacto
con el metal de soldadura fundido. Esto es necesario porque la mayor parte de los
metales, al calentarse hasta su punto de fusión en aire, presentan una marcada
tendencia a formar óxidos y, en menor grado, nitruros.
Se recomienda escoger adecuadamente el voltaje y los demás parámetros de soldadura
antes de realizar los cordones pues si no lo realizamos correctamente podemos
provocar defectos en la placa; éstos pueden ser salpicaduras (como en nuestro caso)
o inclusive se pueden formar grietas, porosidades o discontinuidades al no tomar en
cuenta este tipo de precauciones.
Se debe tener cuidado con el manejo de la pistola, pues un descuido podría ocasionar
accidentes en el laboratorio. Es importante recordar que cuando oprimimos el gatillo
de la pistola, el gas y el electrodo empiezan a salir a través de la misma, y si éste toca
la placa provocaremos que se cierre el circuito y se forme el arco. Si no estamos
preparados para ello, corremos el riesgo de percibir dicho arco sin utilizar las gafas
de protección y esto conlleva además otro tipo de peligros tanto para el soldador como
para quienes están a su alrededor.
Es importante también escoger adecuadamente el electrodo con el cual vamos a
trabajar, pues como pudimos observar durante la realización de esta práctica, al
escoger un electrodo de mayor diámetro provocaremos que éste se trabe dentro de la
tobera y tendremos que detener todo el proceso para poder dar solución a este
inconveniente. A nivel industrial esto significaría pérdidas para la empresa y siempre
debemos estar conscientes de este tipo de problemas para poder darles una oportuna
solución.
44
BIBLIOGRAFIA
MANUAL DE SOLDADURA. 1ERA EDICIÓN Rodríguez, Pedro Claudio..
Editorial alsina. 2001.
MANUAL TECNICO DE SOLDADURA.- AMERICAN WELDING
SOCIETY- Prentice Hall.-1994.
MANUAL DE SOLDADURA GMAW (MIG-MAG) Rowe, Richard; Jeffus,
Larry editado por Grupo Paraninfo. En 2008.
MANUAL SOLDADURA MIG MAG 3ª edición de José Cueto Martos CESOL,
2005.
MANUAL DEL SOLDADOR (23ª EDICION) GERMAN HERNANDEZ
RIESCO , CESOL, 2012
SOLDADURA. PRINCIPIOS Y APLICACIONES 5ª edición norteamericana -
LARRY JEFFU - CESOL, 2008
SOLDADURA ELECTRICA Y SISTEMAS T.I.G Y M.A.G – JOSE MARIA
RIVERA ARIAS editado por Grupo Paraninfo. En 2003.
45
ANEXOS
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A-1. Tipos de gas con relación a diferentes tipos de materiales a soldar.
ACERO AL CARBONO Y DE BAJA ALEACIÓN:
(Ar + CO2)
Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono y de baja aleación (Cromo-
Molibdeno) de espesores < 10mm en cortocircuito y en arco spray.
(Ar + CO2)
Recomendado para la soldadura de aceros al carbono y de baja aleación (Cromo-
Molibdeno) de espesores < 15mm en cortocircuito y en arco spray.
(Ar + CO2)
El alto contenido de CO2 le capacita para penetrar altos espesores (e > 15mm).
Ideal para arco spray con penetraciones y ratios de aporte cercanos al CO2 puro.
(Ar + CO2
+ O2)
Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono de espesores < 6mm en
arco spray pulsado. Confiere unas propiedades excelentes para procesos
automáticos de soldadura: incremento de velocidad y nivel mínimo de
proyecciones.
ACERO INOXIDABLE
(Ar + CO2)
Válido para soldadura convencional y MIG-sinérgico. La adición de CO2 aumenta
la penetración.
(Ar + O2)
Válido solo para la transferencia en spray. La adición de O2 estabiliza el arco y
disminuye las mordeduras.
(Ar + He +
CO2)
Recomendado para la transferencia en cortocircuito en aplicaciones de soldadura
de láminas de pequeño espesor y en cualquier posición. Aumento de la velocidad
y productividad.
(Ar + He +
CO2)
Válido para la transferencia en spray, cortocircuito, pulsada y las técnicas de MIG-
sinérgico para todas las posiciones. Buenos perfiles de los cordones de soldadura
y buena apariencia. Poca oxidación superficial.
(Ar + He +
CO2 + H2)
Válido para aceros inoxidables Austeníticos. Apropiado para arco pulsado. Mejora
de la penetración y fusión de la soldadura.
ALUMINIO Y SUS ALEACIONES
ARGÓN Arco estable y controlable. Válido para el aluminio puro y sus aleaciones.
(Ar + He)
La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico que
asegura una mejor fusión del material con espesores < 9mm.
(Ar + He)
La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico que
asegura una mejor fusión del material con espesores > 9mm.
47
COBRE Y SUS ALEACIONES
ARGÓN Empleado para láminas y chapas < 9mm de espesor.
(Ar + He)
La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico que
asegura una mejor fusión del material con espesores < 6mm.
(Ar + He)
La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico que
asegura una mejor fusión del material con espesores > 6mm.
NIQUEL Y SUS ALEACIONES
ARGÓN
Se emplea para láminas y chapas < 9mm de espesor.
Válido para las técnicas por arco pulsado.
(Ar + He)
La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico que
asegura una mejor fusión del material con espesores > 9mm.
ACERO DULCE
CO2 Transferencia globular
MAGNESIO
Ar
Ar+0,5%
Transferencia Spray usado en especial para metales que producen óxidos pesados
y difíciles de reducir como el aluminio o magnesio.
A-2. Soldadura Gmaw.
48
A-3. Equipo de Soldadura.
A-3. Gases Protectores.