Indice
QConceptos básicos
QProceso
QEquipos
QProtección gaseosa
QTransferencia
QAlgunos problemas
Q
Controles antes de soldar
Conceptos Básicos GMAW
Q
Gas Metal Arc Welding = Procesos de
soldadura al arco con alambre continuo y
protección gaseosa.
Q
En esta categoría se clasifican dos
procesos muy similares: MIG y MAG.
Q
MIG: Metal Inert Gas.
Proceso
Q
El arco siempre es visible al operador
Q
La pistola y los cables de soldadura son
ligeros, de fácil manipulación
Q
Es un sistema versátil de soldadura
QRapidez de deposición
Q
Alto rendimiento
EQUIPOS
Para el proceso MIG/MAG, se requieren
máquinas, equipos automáticos y
semiautomáticos, los que requieren de un
conocimiento especializado para su
FUENTES DE PODER
)
En la mayoría de las aplicaciones MIG/MAG, se utiliza CCEP.)
Los tipos de máquinas son las tipo transformador-rectificador utilizadas comúnmente hoy en día.)
Las máquinas transformador-rectificador se conectandirectamente a la red monofásica 220 V. o trifásica 380 V, en su interior un transformador ajusta el voltaje y una serie de rectificadores transforma la corriente alterna en continua.
)
Las máquinas MIG/MAG poseen un cabezal que empuja elalambre a través del flexible hasta la torcha, aumentos en la velocidad incrementan la corriente de soldadura.
)
Podemos resumir una fuente de poder para procesos MIG/MAG como de voltaje constante.VOLTAJE CONSTANTE
)La mayor razón para utilizar este tipo de máquinas
es que autorregulan el largo del arco)Compensan la distancia entre la punta del
electrodo y el metal base con incrementos y disminuciones automáticas de corrientemanteniendo un largo de arco constante
)El largo del arco se ajusta con la salida de voltaje
de la fuente de poder)La corriente es regulada por medio de la velocidad
de alimentación del alambreFUENTES DE PODER
Voltaje Constante
Voltaje Amperaje A V Variaciones de corriente provocan muy pequeñas variaciones en el voltaje.PORQUE ES FÁCIL DE OPERAR:
REGULACIÓN AUTOMÁTICA
Largo de arco:6.4 mm Voltaje de arco:24 V Corriente de arco:250 A Alimentación de alambre:106 mm/s Fusión instantánea:106 mm/s Largo de arco:6.4 mm Voltaje de arco:24 V Corriente de arco:250 A Alimentación de alambre:106 mm/s Fusión instantánea:106 mm/s Largo de arco:>12.7 mm Voltaje de arco:>24 V Corriente de arco:<250 A Alimentación de alambre:106 mm/s Fusión instantánea:106 mm/s Largo de arco:>12.7 mm Voltaje de arco:>24 V Corriente de arco:<250 A Alimentación de alambre:106 mm/s Fusión instantánea:106 mm/s Largo de arco:12.7 mm Voltaje de arco:29 V Corriente de arco:220 A Alimentación de alambre:106 mm/s Fusión instantánea:93 mm/s Largo de arco:12.7 mm Voltaje de arco:29 V Corriente de arco:220 A Alimentación de alambre:106 mm/s Fusión instantánea:93 mm/s1
2
3
LA PENDIENTE
)
La autocorrección de las variables del arco son una importante propiedad de las fuentes de poder de voltaje constante)
La autocorrección del arco es de particularimportancia en la soldadura con transferencia por corto circuito
)
La pendiente de la curva de operación en un gráfico voltaje-amperaje para una fuente de poder de voltaje constante es importante ya que de ella depende lavariable de estrechamiento del electrodo en el momento de formarse una gota de metal fundido
PENDIENTE
Voltaje
Amperaje
A
V
Pendiente =
A
V
El presente gráfico muestra un punto de operación óptimo para un electrodo de un diámetro determinado.LA PENDIENTE
)
En transferencia por cortocircuito la pendientedetermina como una gota de metal fundido se corta desde el electrodo
)
Cuando la corriente de corto circuito desde la fuente de poder está limitado a valores bajos por unapendiente, el electrodo puede transportar toda la corriente y el corto circuito no será roto
)
Cuando la corriente de corto circuito se fija en valores adecuados, las gotas de metal fundido se cortansuavemente desde el electrodo, dejando escasas salpicaduras
CAMBIO DE PENDIENTE
Curva B
Curva A
Corriente
Voltaje
Aún cuando se tenga dosmáquinas de distintapendiente el punto óptimo de operación seguirá
INDUCTANCIA
)
Cuando cambia la carga en la fuente de poder, la corriente toma un tiempo para alcanzar este nivel)
Este retraso es conocido como inductancia (se mide en henrys))
La velocidad de incremento de la corriente esdeterminada por la inductancia de la fuente de poder
)
Una alta inductancia causa disminución del número de gotas transferidas por corto circuito)
El incremento del tiempo de arco redunda en cordones planos y suavesREGLA GENERAL
La cantidad de corriente de corto
circuito y la inductancia, ideales para
un efecto de estrechamiento son
incrementados así como se
INDUCTANCIA
Corriente (A)
Tiempo (S)
Con inductancia
curva ideal
Sin inductancia
IMPORTANTE
Q
La calidad de los equipos incide más en
el proceso MIG/MAG que en el proceso
de Arco Manual.
Q
La calidad del soldador tiene mayor
incidencia en el proceso de Arco
LA PROTECCIÓN GASEOSA
Q
Se hace pasar un flujo de gas a través
de un conducto hasta la zona donde el
electrodo (metal de aporte), establece
el arco con el metal base.
Q
El gas de protección puede ser gas
INERTE
o
ACTIVO
.
Q
El tipo de gas hace la diferencia entre
GAS INERTE
Q
Un gas inerte es aquel que bajo condiciones
de soldadura no participa químicamente con
el arco o el baño fundido.
Q
La reacción pudiera generar la formación de
compuestos como óxidos, carburos u otros…
QEl proceso MIG utiliza gases Inertes como
GAS ACTIVO
Q
Un gas activo es aquel que bajo condiciones
de soldadura reacciona con elementos
involucrados en la soldadura.
Q
El proceso MAG, utiliza gases activos
químicamente como son oxígeno, nitrógeno,
hidrógeno, dióxido de carbono. Participan en
la formación del arco como en el baño
fundido
Q
Lo más común es utilizar combinaciones de
estos gases.
Q
GAS / ACTIVIDAD
GAS ACTIVIDADQUÍMICA
Argón Helio Dióxido de carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Inerte Inerte Oxidante Reductor Oxidante Activo-reacio a reaccionar
MIG
Q
Solo utiliza gases inertes.
Q
Se utiliza en la soldadura de No Ferrosos
Q
A continuación los metales y aleaciones soldados
con este proceso.
Argón (Ar) Aluminio, Níquel, Cobre, Magnesio, Titanio y las respectivas aleaciones de estos metales.
Helio (He) Aluminio, Cobre.
Aluminio, Cobre, Níquel y sus aleaciones, Magnesio.
MAG
Q
Podemos soldar metales Ferrosos como
también No Ferrosos.
Q
A diferencia del proceso MIG donde solo
podemos soldar con transferencia spray, en
MAG podemos soldar con los diferentes tipos
de transferencia.
Ar + 0.15% O2 Aluminio y magnesio
Ar + 1% O2 Cobre
MAG: SOLDADURA DE FERROSOS
Aceros inoxidables, baja aleación, medio carbono. Aceros inoxidables. 78%Ar + 20%CO2 + 2% O2 Acero al carbono. 80%Ar + 15%CO2 + 5% O2 Ar +3- 5% O2 CO2 Ar + 1-2% O2
90%He + 7.5%Ar + 2.5%CO2
61%He + 35%Ar + 4%CO2 Alta aleación.
Baja aleación.
60-70%He + 25-35%Ar + 4-5% CO2
Acero al carbono.
MAG: SOLDADURA DE FERROSOS
Alta resistencia. 61%He + 35%Ar + 4% CO2 Inoxidables, medio carbono, acero 347. 96%Ar + 3%N2 + 1%O2 Alta resistencia. 61%He + 35%Ar + 4% CO2 Ar + 3-10% CO2 Al carbono y baja aleación. Ar + 20-30% CO2 Al carbón. Ar + 50% CO2MAG
:
ACEROS INOXIDABLES
ROCÍO O SPRAY CORTOCIRCUITO
Ar + 0.5 O2
Ar + 1.0 O2
Ar + 2.0 O2
Ar + 3.0 O2
Ar + 2.0 CO2
90%He + 7.5%Ar + 2.5%CO2
75%He + 22.5%Ar + 1.5%CO2 + 1%O2
Q
MAG:
ACEROS AL CARBONO Y BAJA
ALEACIÓN
ROCÍO O SPRAY CORTOCIRCUITO
Ar + 1.0%O2 Ar + 2.0%O2 Ar + 3.0 A 5%O2 CO2 (TRANSFERENCIA GLOBULAR) Ar + 3.0%CO2 Ar + 3.0 A 10%CO2 Ar + 3.0%N + 1%O2
80%Ar + 15%CO2 + 5%O2
Ar + 20-30%CO2
Ar + He + O2
CO2 + 10-20%O2
ALAMBRE PARA MAG
ER-70S-6
Q
E: electrodo
QR: varilla
Q
70: resistencia a la tracción del depósito
en libras/pulgada
Q
S: alambre sólido
Q
6: composición química particular del
PARÁMETROS DE SOLDADURA
V/S TIPO DE GAS
Q EL TIPO DE GAS TIENE INFLUENCIA SOBRE:
Q Velocidad de soldeo Q Chisporroteo
Q Transferencia de metal a través del arco Q Penetración
Q Resistencia mecánica
Q Generación de humos y vapores Q Porosidad y otros defectos
EFECTOS DEL TIPO DE GAS
INDURMIG: 80%Ar + 20%CO2
ACEROS AL CARBONO Y BAJA ALEACIÓN
Electrodo revestido CO2 Indurmig 200 400 mm/min 0 2 4 6 8 10 mm de garganta Garganta Velocidad de avance
EFECTOS DEL TIPO DE GAS
Argón-O2
Argón-CO2
TRANSFERENCIA METÁLICA
QEl metal es transferido desde el electrodo
(aporte), a la plancha base de tres formas
diferentes.
Q
El proceso MAG permite soldar con estos
tres tipos de transferencia: spray, globular y
cortocircuito
Q
Cada tipo de transferencia tiene
características particulares en el tipo de
cordón, la penetración, espesor de plancha,
materiales a soldar.
ESTRECHAMIENTO
Q
Como un cuello o
estrechamiento se
describe el efecto que
permite a la gota de metal
fundido separarse del
electrodo, producto del
electromagnetismo
TRANSFERENCIA POR
CORTOCIRCUITO
QCORTO CIRCUITO:
la gota antes de
separarse del
electrodo crece
varias veces el
diámetro del mismo.
Sucede a valores
TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO
TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO
SECUENCIA
TRANSFERENCIA GLOBULAR
Q
GLOBULAR: el tamaño
de las gotas disminuye
rápidamente a un
tamaño igual o menor
que el del electrodo.
Esto sucede a valores
intermedios de
TRANSFERENCIA SPRAY
Q
Rocío o Spray: las gotas
disminuyen bastante de
diámetro y la velocidad
de separación de las
gotas desde el electrodo
es alta. Este tipo de
transferencia se registra
con valores altos de
POLARIDAD
Mayor penetración Plancha más caliente Más chisporroteo
Menor penetración
Plancha menos caliente Menos chisporroteo
TENSIÓN/INTENSIDAD
30 30 20 20 10 10 100 100 200200 300300 Intensidad enIntensidad en Amperes Amperes Tensión Tensión en en Voltios Voltios Corto Corto circuito circuito Arco Arco spray spray Globul Globul ar ar
FRECUENCIA DE GOTEO
600 400 200 100 200 300 400INDURMIG
CO
2Amperes
Gotas por
Segundo
QUE VARIABLES AFECTAN A LA
SOLDADURA MIG
Penetración Velocidad de Tamaño de Ancho de depositaciòn cordòn cordòn
Variables de soldadura a cambiar Corriente y velocidad de alimentación de alambre Voltaje Velocidad de pasada Extensión de electrodo Diámetro de alambre Gas de protección %CO2
Ángulo de torcha
+ - + + +
Arrastrar Empujar Empujar Arrastrar
Solo si los niveles de corriente son mantenidos por la velocidad de alimentación del alambre Efecto Pequeño Decrecer la variable
Sin efecto Incrementar la variable
Q
ALGUNOS PROBLEMAS
Velocidad de avance inadecuada
VELOCIDAD MUY ALTA:
Q
Provoca falta de penetración, cordones
estrechos, todo esto debido al tiempo
insuficiente que tiene el arco para entregar
una cantidad de calor suficiente.
Velocidad de avance inadecuada
VELOCIDAD MUY BAJA:
Q
Provoca aumento de la cantidad de
material depositado, aumenta el ancho
del cordón y un refuerzo excesivo.
CHISPORROTEO
″
El tipo de arco que se genera depende fuertemente de las propiedades del gas utilizado, como es laionización y conductividad.
″
En el caso del CO2, genera un arco delgado, con unaalta densidad de corriente y tensión elevada.
″
El CO2, genera fuerzas electromagnéticas elevadasy fuerzas radiales que actúan perpendicular al arco, incrementando el chisporroteo.
INDURMIG EN MAG
″
INDURMIG, permite disminuir el chisporroteo, comparativamente al CO2.″
Con CO2, el arco es más inestable y con un patrón de sonido desordenado.″
Un arco silencioso es mejor que un arco ruidoso.″
Un arco muy largo o muy corto produceMAL
MAL
MAL
MAL
BIEN
BIEN
Corto circuito: 20 l/min Arco spray: 30 l/min
Corto circuito: 10 l/min Arco spray: 15 - 30 l/min
Corto circuito: 5 l/min Arco spray: 8 - 30 l/min
POROS POR CAUDAL INCORRECTO
POROS POR POSICIÓN INCORRECTA
POROS POR POSICIÓN INCORRECTA
MAL
MAL
BIEN
BIEN
BIEN
BIEN
Correcto en pasadas de raíz y posiciones forzadas
0 - 2 mm 10 mm 2 mm PLANCHA BASE Arco corto Correcto en posición de llenado y normal PLANCHA BASE Arco spray 5 - 10 mm 12 mm
POROS POR AJUSTE DE BOQUILLA
POROS POR BOQUILLA EXCÉNTRICA
POROS POR BOQUILLA EXCÉNTRICA
Se produce un flujo no uniforme de gas, perdiendo efectividad la protección sobre el cordón.
Produce turbulencia o disminución en el flujo de gas, empobreciendo la protección de la pileta líquida.
POROS POR OBSTRUCCIÓN
El alambre tomará una forma inadecuada y perderá el
cobrizado superficial, afectando la tracción del alambre y su recorrido a través del flexible y la boquilla.
RODILLOS DE ARRASTRE INADECUADOS
TUBO GUÍA
TUBO GUÍA
Alineación incorrecta de las guías del alambre y diámetros de guía inadecuados para el alambre provocan distorsiones en el alambre afectando la alimentación de este.
PARTES DEL CABLE DE PODER
PARTES DEL CABLE DE PODER
Flexible por donde es transportado el alambre y el gas Cable switch Alambre MIG Conducto para el gas
Q El flexible esta cubierto
de un plástico en gran parte de su extensión.
Q Si el recubrimiento falta
o esta perforado, se produce una perdida del gas, el que
retrocede escapando por el extremo del flexible, disminuyendo el gas de protección. Lo que finalmente permite la
contaminación del metal depositado por bajo flujo de gas.
EFECTO VENTURI
El efecto venturi se produce en ductos con reducción de su sección, como se observa en la figura. La velocidad aumenta y la presión disminuye, hasta el vacío.INGRESO DE AIRE
Si el O” Ring se encuentra defectuoso se producirá un efecto venturi e ingresara aire al sistema, contaminando el gas de protección.FLEXIBLE DAÑADO O SUCIO
FLEXIBLE DAÑADO O SUCIO
Un flexible dañado por torcedura, rotura o suciedad, impedirá el libre paso del alambre por su interior.
PRUEBA DE ALIMENTACIÓN
Se toma el
alambre
presionando con
los dedos
suavemente, luego
se aprieta el
gatillo, si se
detiene, hay
problemas de
alimentación.
FRENO DEL CARRETE
Un adecuado ajuste del freno del carrete nos permite mantener en su debida posición al alambre, impidiendo que se desenrolle, soltándose las espiras.
CURVATURA DEL ALAMBRE
Para verificar la
curvatura final, se hace pasar el suficiente
alambre como se muestra en la fotografía. Esta debe ser mayor a 800 mm de diámetro. En caso que sea inferior se debe verificar la curvatura en el rollo, si esta es
superior, se debe revisar el sistema, pues en algún punto se esta
modificando esta característica del alambre.
CONTROLES ANTES DE SOLDAR
Q
Análisis de la hélice del alambre
Q
Análisis de la curvatura del alambre
QMedición del flujo de gas en la tobera
QAjuste de parámetros de soldadura
QSoldadura de cordones
ANÁLISIS DE LA HÉLICE DEL
ALAMBRE
Es un parámetro importante
al considerar la elección de
un determinado alambre.
Influye directamente sobre el
desplazamiento del alambre
en el flexible afectando la
ANÁLISIS DE LA CURVATURA
DEL ALAMBRE
El radio de
curvatura del
alambre también
influye sobre el
desplazamiento del
alambre en el
flexible, afectando
la estabilidad del
arco.
MEDICIÓN DEL FLUJO DE GAS
EN LA TOBERA
La medición del flujo de
protección en la tobera
nos permite verificar
posibles pérdidas de
gas en su recorrido
desde el cilindro.
Un adecuado flujo de
gas es necesario para
soldar cordones sanos.
AJUSTE DE PARÁMETROS DE
SOLDADURA
Parámetros
adecuados de
velocidad de salida
del alambre,
corriente, voltaje,
flujo de gas, son
necesarios de
ajustar previos a la
soldadura de una
unión.
MIG/MAG
V/S ARCO MANUAL
Q VENTAJAS MIG/MAG :
Q Se puede soldar en toda posición
Q Virtualmente no hay escoria que remover
Q El entrenamiento es menor que el necesario para arco
manual
Q No se pierden colillas de electrodos
Q Adaptable a sistemas semiautomáticos y automáticos Q Procesos bajo hidrógeno
Q DESVENTAJAS MIG/MAG :
Q Los equipos son más costosos, complejos y menos
portátiles
Q Debe protegerse en el momento de soldar de corrientes
de aire
Q Las velocidades de enfriamiento del cordón son mayores
que los procesos con generación de escoria
Q Las pistolas son grandes evitando la fácil accesibilidad a
lugares estrechos
Q El metal base debe ser limpiado muy bien por que el
proceso no tolera contaminación como en arco manual
