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Universidad nacional experimental “francisco de Miranda” Complejo académico el sabino

Tecnología mecánica ii Prof. Patricia Aular

Soldaduras

SOLDAdURAS ESPECIALIZADAS. SOLDADURA TIG La sigla TIG corresponde a las iníciales de las palabras inglesas "Tungsten Inert Gas", lo cual indica una soldadura en una atmósfera con gas inerte y electrodo de tungsteno. Este proceso emplea un electrodo permanente de Tungsteno en un soporte especial el cual provee un gas para formar una protección alrededor de arco y del metal fundido. Los gases utilizados son el Helio o Argón.

Fig 1. Tungsten Inert Gas Este procedimiento es utilizado en uniones que requieran alta calidad de soldadura y en soldaduras de metales altamente sensibles a la oxidación (como el titanio y el aluminio). Pero su uso más frecuente está dado en aceros resistentes al calor, aceros inoxidables aluminio. Es importante destacar que este método pude ser usado con o sin material de aporte el metal de aporte debe ser de la misma composición o similar a la del material base. VENTAJAS:  Estabilidad y la concentración del arco.  Es factible de utilizar en todas las posiciones y tipos de juntas  Buen aspecto del cordón (con terminaciones suaves y lisas)  Ausencia de salpicaduras y escorias (lo que evita trabajos posteriores de limpieza).  Aplicabilidad a espesores finos (desde 0,3 mm).  La gran ventaja de este método de soldadura es, básicamente, la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión que en el resto de procedimientos.

 La soldadura TIG puede ser utilizada para soldar casi todo tipo de metales y puede hacerse tanto de forma manual como automática. La soldadura TIG, se utiliza principalmente para soldar aluminio, y aceros inoxidables, donde lo más importante es una buena calidad de soldadura. SOLDADURA GMAW Las siglas significan Gas Metal Arc Welding es un proceso semiautomático, automático o robotizado de soldadura que utiliza un electrodo consumible y continuo que es alimentado con la pistola; tanto el arco como el baño de soldadura es protegido con un gas que puede ser inerte o activo que crea la atmósfera protectora. Este procedimiento hace que no sea necesario estar cambiando de electrodo constantemente.

Fig 2. Gas Metal Arc Welding El principio es similar a la soldadura por arco, con la diferencia en el electrodo continuo y la protección del gas 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). De los procesos de soldadura con gas y arco de metal existen dos variantes las cuales se diferencian por el tipo de gas:  MIG. Soldadura de Arco Metálico con Gas Inerte  MAG. Soldadura de arco Metálico con gas activo Soldadura MIG: El método MIG (Metal Inerte Gas) utiliza un gas inerte (Argón, Helio o una mezcla de ambos). Se emplea generalmente para soldar aceros inoxidables, cobre, aluminio, chapas galvanizadas y aleaciones ligeras. A veces es mejor utilizar helio ya que este gas posee mayor ionización y por lo tanto mayor rapidez de generación de calor.

Fig 3. Metal Inert Gas

Durante la soldadura MIG, solamente se calienta una pequeña zona alrededor de la junta. Simultáneamente a la alimentación con hilo tiene lugar una adición del gas Inerte que enfría las superficies y protege el metal de la acción del aire ambiental. Esta previene la oxidación. El hilo de acero no está recubierto, sino compuesto de un alma totalmente metálica. Por tanto, no se forma escoria (cuya eliminación requiere bastante trabajo), sino un cordón muy liso. Soldadura MAG: La soldadura MAG (Metal Active Gas) es un tipo de soldadura que utiliza un gas protector químicamente activo:  Dióxido de carbono  Argón más dióxido de carbono  Argón más oxígeno Se utiliza básicamente para aceros no aleados o de baja aleación. No se puede usar para soldar aceros inoxidables ni aluminio o aleaciones de aluminio. Es similar a la soldadura MIG, se distinguen en el gas protector que emplean, sin embargo este procedimiento es más barato debido al gas que utiliza. Ventajas de la soldaduras MIG/MAG.  La soldadura GMAW es intrínsecamente más productiva que la soldadura MMA, donde se pierde productividad cada vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido.  La soldadura GMAW no se desecha tanto material como en el MMA cuando la última parte del electrodo revestido es desechado.  La soldadura GMAW es un proceso versátil, pudiendo depositar el metal a una gran velocidad y en todas las posiciones.  El procedimiento es muy utilizado en espesores delgados y medios, en fabricaciones de acero y estructuras de aleaciones de aluminio, especialmente donde se requiere un gran porcentaje de trabajo manual. Gases para la soldadura TIG MIG:  Para soldar aceros Inoxidables, en el escudo gaseoso se utiliza argón puro, helio o la mezcla de los dos.  La mezcla de argón con oxígeno que se utilizan en la soldadura MIG no se usan en la TIG, debido al rápido deterioro del electrodo de tungsteno.  La adición de nitrógeno en la soldadura TIG no es recomendable. Tanto en la soldadura Manual y realización de juntas por debajo de un espesor de 1,6 mm se prefiere al argón como escudo gaseoso

 En la TIG la combinación de fundentes e H2 provoca porosidades en el cordón de soldadura.  En la soldadura TIG el helio produce mayor flujo calorífico y una penetración mas profunda El uso de una atmósfera de helio puro permite incrementar la velocidad de avance en más de un 30 % en comparación con una atmósfera pura de argón. METODO

ARCO

GAS PROTECTOR

APLICACIÓN

TIG

Tungsteno

He, Ar, H2

Metales Activos, Aleaciones Ligeras y ultra delgadas

MIG

Metálico

He, Ar

Aceros Inoxidables, Cobre, Aluminio, Magnesio.

MAG

Metálico

CO2

Aceros ordinarios

SOLDADURA POR PLASMA Plasma Arc Welding, es un proceso muy similar al de soldadura TIG. Es un sistema más desarrollado que el método de soldadura TIG, que proporciona un aumento de la productividad. En el sistema de soldadura por plasma hay dos flujos independientes de gas, el gas plasmágeno que fluye alrededor del electrodo de tungsteno, formando el núcleo del arco plasma y el gas de protección el cual proporciona la protección al baño de fusión.

Fig 4. Plasma. En la soldadura por plasma la energía necesaria para conseguir la ionización la proporciona el arco eléctrico que se establece entre un electrodo de tungsteno y el metal base a soldar. Como soporte del arco se emplea un gas, generalmente argón puro o en ciertos casos helio con pequeñas proporciones de hidrógeno, que pasa a estado plasmático a través del orificio de la boquilla que estrangula el arco, dirigiéndose al metal base un chorro concentrado que puede alcanzar los 28.000 ºC.

VENTAJAS DE LA SOLDAURA PAW  Alta densidad energética.  Mínima distorsión por calor debido a la gran velocidad de soldeo  Excelente calidad en los cordones.  Los resultados obtenidos son la soldadura por plasma son comparables a la soldadura láser, pero con los mínimos costos de inversión y mantenimiento.

Fig 5.

DEFECTOS DE LAS SOLDADURAS. FALTA DE FUSIÓN: Si el Metal de Relleno se funde en la parte superior del metal base antes de estar éste listo para recibirlo, se producirá una fusión deficiente, resultando una soldadura muy débil. CAUSA

CORRECCION

Calor Insuficiente

Usar Mayor Amperaje

Soldadura demasiado Rápido

Disminuir la Velocidad

POROSIDAD: Agujeros producidos por gas en las soldaduras, también llamadas sopladuras. CAUSA

CORRECCION

Dejar que la boquilla toque el soplete

Comprobar la distancia entre la boquilla y el metal

Electrodos Húmedos

Almacenarlos en forma correcta

PENETRACIÓN: La unión no se funde en todo su espesor. CAUSA

CORRECCION

Preparación incorrecta de la junta.

Comprobar la preparación de las aristas

Calor Insuficiente

Usar una boquilla más amplia o mayor amperaje

Ángulo incorrecto de Electrodo

Corregir el ángulo.

SOCAVACIÓN: Ranura del metal que se fundió en un lado de la soldadura. La ranura o hendidura no se llenó. CAUSA

CORRECCION

Angulo incorrecto del soplete o del Corregir el ángulo. electrodo. Demasiado Calor

Usar una boquilla más amplia o mayor amperaje

CARACTERÍSTICAS

RECOMENDACIONES / CUALIDADES

Buena

 Evitar el recalentamiento por depósito excesivo.

Apariencia

 Usar oscilaciones uniformes  Evitar los excesos de intensidad

Ausencia

 Evitar soldar cordones en hileras, en aceros especiales.

de

 Realizar soldaduras de buena fusión.

Grietas

 Proporcionar el ancho y altura del cordón, de acuerdo al espesor de la pieza.  Mantener las uniones, con separación apropiada y uniforme.  Trabaje con la intensidad de acuerdo al diámetro del electrodo.  Precaliente el materia base, en caso de piezas de acero al carbono, de gran espesor.

Buena Penetración

 Se obtiene cuando el material aportado, funde la raíz y se extiende por debajo de la superficie de las partes soldadas

SIMBOLOGIA DE LAS SOLDAURAS (Investigar)