2.3. TEORÍAS: TRANSFERENCIA DEL METAL DE SOLDADURA MIG/MAG

2.3.1. Transferencia del Metal de Aporte

transferencias:

 Transferencia por Corto Circuito,

 Transferencia Globular,

Figura Nº 2.19.

Modos de transferencia de metal en el proceso GMAW

Estos tipos de transferencia queda determinado por los siguientes factores:

 El tipo de corriente y su magnitud;

 Composición química del material de aporte (electrodo);

 Diámetro del electrodo;

 Stick out (extensión de electrodo);

 Por los gases de protección.

Transferencia Corto Circuito: Se da con valores bajos de corriente, voltaje y depende del diámetro de electrodo; sus depósitos de soldadura son pequeños y de rápida solidificación, de ahí que este tipo de

de tiempo; para ello la punta del electrodo toca a la poza de soldadura, no existe una transferencia de metal a través de su longitud de arco. El contacto del electrodo con la poza de soldadura se realiza en un periodo que va de 20 a 200 veces por segundo.

Figura Nº 2.20.

Secuencia de la transferencia de metal por cortocircuito

A. En este punto el electrodo entra en contacto físico con el metal fundido. Aquí el voltaje que genera el arco es próximo a cero y del mismo modo la corriente crece. No olvidemos que en algunas fuentes de poder el aumento de corriente es controlada por la inductancia seleccionada.

B. Aquí actúan las fuerzas electromagnéticas en forma uniforme alrededor del electrodo, provocando un estrangulamiento de la punta del electrodo, conocida como “efecto Pinch”. En forma paralela el voltaje empieza a subir muy lentamente hasta llegar a su valor máximo y es aquí donde se produce la separación de la gota para formar el futuro cordón de soldadura.

C. Aquí se presenta la expulsión de la gota líquida del extremo del electrodo, mientras que el voltaje y la corriente desarrollan su valor máximo (reencendido).

D. En esta región se ve que declina la onda del circuito, por lo tanto, disminuye el voltaje y la corriente, al llegar a un valor mínimo de corriente, es aquí donde comienza a licuarse la punta del electrodo.

E. En este punto el electrodo, nuevamente, entra en contacto con el metal fundido, preparándose la transferencia de la siguiente gota.

No olvidemos que la frecuencia de corto circuito varía entre 20 y 200 veces por segundo, y en algunas veces va estar influenciada por la inductancia y el tipo de gas protección. Los gases mixtos que contienen argón, permiten aumentar la frecuencia de los cortocircuitos generando la reducción del tamaño de gotas proyectadas.

Transferencia Globular: Presenta un tamaño de gota que es mayor que el diámetro del alambre usado, este tipo de transferencia es inestable, de ahí que no se usa, porque produce pegamentos y gran cantidad de salpicaduras.

Figura Nº 2.21.

transferencia no es controlada por la fuerza de la gravedad, sino por la fuerza magnética, por lo tanto, las gotitas son lanzadas a la poza de fusión independientemente de la posición de soldadura. Por todo esto la transferencia es más estable con escazas perturbaciones en el arco y escazas salpicaduras.

Figura Nº 2.22.

A) Transferencia de metal en Spray, B) Transferencia metálica Globular

Cuadro Nº 2.4.

Parámetros Eléctricos de la Soldadura en sus Tipos de Transferencia Metálica

Modos

Ф mm

Corto Circuito Globular Spray

A V A V A V

0,8 50/130 14/18 110/150 18/22 140/180 23/28

1,0 70/160 16/19 130/200 18/24 180/250 24/30

1,2 120/200 17/20 170/250 19/26 220/320 25/32

2.4. DISCONTINUIDADES.

Es cualquier interrupción de la estructura típica en una soldadura; por lo tanto, discontinuidad es la falta de homogeneidad en sus características físicas, mecánicas o metalúrgicas del metal soldado.

Las discontinuidades se generan por perturbaciones del proceso, fallas del tipo operacional o mala regulación de los equipos o fuentes de poder y/o accesorios.

2.4.1. Clasificación de las discontinuidades:

Se clasifican de acuerdo a su origen y su forma.

A) Por su origen pueden ser;

Geométricas - Que puede ser por la falta de fusión, penetración, la presencia de mordeduras o socavaduras, desalineamiento y deposición o recargue insuficiente.

Metalúrgicas - Se presenta en la poza de fusión durante el proceso de soldadura, donde se genera refinación, desoxidación, desgasificación y las diversas transformaciones al estado sólido ya sea en la zona de fusión como en la zona afectada térmicamente.

B) Por su forma las discontinuidades pueden ser:

Plana- Se encuentran en dos dimensiones, es el caso de fisuras de solidificación y fisuras originadas por la presencia de hidrógeno,

Volumétrica- Se dan dentro de las tres dimensiones: poros, inclusiones, todos estos casos también generan concentración de tensiones, pero insignificantes con relación a las planas.

Debemos tener presente que una elección correcta de un proceso de soldadura, debe permitir conocer y saber diferenciar las posibles discontinuidades como minimizarlas o eliminarlas, ya que esto es determinante, en la valoración de costos, seguridad y calidad del producto.

A continuación, se presenta las posibles causas de discontinuidades y sus posibles soluciones.

Cuadro Nº 2.5.

Falta de Fusión y Penetración en la Soldadura

CAUSAS POSIBLES SOLUCIONES

Aplicación inadecuada de los parámetros de soldadura

Se debe aumentar el voltaje y la velocidad de alimentación de alambre

Disminuir la velocidad de soldadura

Acercar la distancia tubo de contacto a la zona de trabajo.

Seleccionar un diámetro de alambre más delgado.

Trabajar con arco Inestable

Mejorar el contacto eléctrico entre la fuente de poder y la pieza a soldar.

Limpieza en las guías de alambre.

Regular la presión de los rodillos alimentadores.

Chequeo de la polaridad correcta de acuerdo al material a soldar.

Cambio del tubo de contacto desgastado o no es de la medida.

Rangos adecuados de la tobera y la pieza de trabajo.

Inclinación excesiva de la torcha (pistola). Poner la inclinación correcta en el soldeo. Velocidad de soldeo inadecuada. Ajustar una velocidad de soldeo

Cuadro Nº 2.6.

Penetración Excesiva de los Cordones de Soldadura

CAUSAS POSIBLES SOLUCIONES

Excesiva corriente en la combinación electrodo y gas de protección

Ajustar correctamente la velocidad de alimentación de alambre (electrodo) o bien alterar el diámetro de electrodo Apertura de la raíz y achaflanado de la

junta inadecuado para la combinación electrodo-gas y velocidad de

alimentación.

Mejorar el diseño de la junta o bien renquear bien el ajuste de los parámetros de la soldadura.

Extensión libre del electrodo (stick out) inadecuado para el achaflanado existente y/o espesor de metal base

Regular adecuadamente el stick out (distancia tubo de contacto y extremo del electrodo) durante la soldadura

Descontrol de la velocidad de soldadura para los parámetros de soldeo planteados

Controlar mejor la velocidad de soldadura, el ángulo de inclinación de la torcha durante la soldadura.

Cuadro Nº 2.7.

Presencia de Porosidades en la Soldadura

CAUSAS POSIBLES SOLUCIONES

Escasa regulación en la alimentación de gas de protección

Chequeo del sistema de alimentación, aumentar la alimentación de gas de protección

Obstrucción del gas en la boquilla de soldeo debido a las salpicaduras

Mantenimiento y limpieza de la boquilla en forma continua.

Excesivo flujo de gas generando turbulencia

Regular el flujo de gas en forma adecuada.

Demasiado viento en la zona de trabajo. Proteger con cortinas ignifugas en forma adecuada la zona soldar.

Alambre de soldadura oxidado o sucio Usar alambre limpio y seco. Trabajar con elevada velocidad de soldeo,

evita una buena protección gaseosa

Mejorar el control de la velocidad de soldeo.

Mantener la torcha muy alejada de la zona de soldadura del metal base

Acercar la torcha a la zona de fusión, en especial al finalizar el cordón y

mantenerlo un instante sobre la poza. Mala inclinación del ángulo de la torcha. Colocar el ángulo en forma adecuada Suciedad del metal base, oxidación,

grasa, pinturas, etc.

Mantener la limpieza del metal base en el momento de soldeo.

Calibrado inadecuado de la relación voltaje/amperaje

(tensión elevada/corriente baja)

Regular en forma correcta el Voltaje/amperaje.

Contaminación del gas de protección

Verificar y controlar el sistema de alimentación y la calidad del gas de protección proveído.

In document Control de parámetros del proceso Gmaw Mig en soldaduras del acero A 36 para optimizar la recuperación de piezas (página 34-42)