Soldadura Mig-mag - Tig

7/18/2019 Soldadura Mig-mag - Tig

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LICEO INDUSTRIAL DE SAN MIGUEL AGUSTÍN EDWARDS ROSS – SOFOFADEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS

AV. DEPARTAMENTAL 285 – SAN JOAQUÍN – [email protected] – fonos 525 1547 / 525 1680 / 525 1723MATERIAL DIDÁCTICO DISEÑADO Y DIBUJADO POR: LUIS HUMBERTO REYES PEDREROS – E.I.S.S.M. - 2007

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CAPACITACIÓN EN:

SOLDADURAS ESPECIALES

MIG-MAG Y TIG

MATERIAL DIDACTICO DISEÑADOY DIBUJADO POR:LUIS HTO. REYES PEDREROSE.I.S.S.M. – AGOSTO - 2007





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SOLDADURA MIG - MAG

PRINCIPIO DE LA SOLDADURA

"MIG" ( Metal Inerte o Inactivo Gas ) ; MAG ( Metal Activo Gas )

El sistema MIG - MAG, de soldadura, se descubrió a fines de los años 40 en EEUU ypor necesidad imperiosa de producción rápida de armado de equipos bélicos enpreparación de posibles guerras. Este proceso está definido por la A.W.S. (AmericanWelding Society) como: " Soldadura al arco donde la fusión se produce por elcalentamiento con un arco eléctrico entre un electrodo de metal de aportecontinuo y la pieza, y donde la protección del arco eléctrico, de contaminacionesatmosféricas, se obtiene por medio de un gas suministrado en forma externa"

Estos pueden ser gases inactivos como el Argón, Helio, y mezclas de Argón y Helio,para el sistema MIG , o gases activos como el Dióxido de carbono CO2, y mezclasde Dióxido de carbono, para el sistema MAG ,los cuales están sincronizados con el

avance del alambre de aporte por el interior de la pistola de soldar.

ESQUEMA DE SOLDADURA MIG

El sistema MIG se caracteriza fundamentalmente por el material de aporte. Este sepresenta en forma de un carrete de alambre de acero cobrizazo, en su parte externapara evitar oxidación, el cual se desliza por el interior de la pistola MIG oportaelectrodos, junto al gas de protección. Este carrete de alambre se presentacomercialmente de diferentes espesores, los más comunes de 0,6 a 1,2 mm. El pesodel carrete es aproximado de 15 kilos





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Con este sistema de soldeo se pueden unir piezas de más elevado espesor que con elprocedimiento TIG; al mismo tiempo se consigue un gran rendimiento de trabajo, yaque aporta una cantidad de material 10 veces superior al depositado con el electrodo,con lo que se puede efectuar cordones de raíz tan perfectos como con el electrodomanual.

El rendimiento de tiempo también es muy superior al tradicional pues al estarprotegido con gas el punto de fusión, la soldadura no genera escoria, por lo tanto seahorra tiempo de descascarado, y como son 15 kilos de alambre se puede trabajar sintantas detenciones

COMPONENTES DEL SISTEMA DE SOLDAR MIG – MAG

Generalmente un sistema de soldar MIG – MAG está compuesto de los siguientes

elementos: Una máquina soldadora o fuente de poder que entregue la corriente necesaria

para fundir el alambre y el metal base a soldar Un alimentador que controle el avance del alambre a la velocidad requerida Una pistola de soldar que dirija el alambre a la zona de soldar Un gas protector que evite la contaminación del aire con el baño de fusión Un carrete de alambre de tipo y diámetro específico Regulaciones para intensidades amperajes y polaridades de corriente





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TIPO DE CORRIENTE QUE UTILIZA ESTE SISTEMA DE SOLDADURA

El alambre consumible (electrodo) empleado en el sistema MIG – MAG, siempre o casisiempre va conectado al polo positivo y éste se alimenta con corriente continua (C.C.).No se usa corriente alterna (C.A.), pues su aportación es menor y el arco es muy

inestable.

El voltaje, amperaje y tipo de gas de protección, determinan la manera en la cual seransfiere el metal, desde el alambre – electrodo, al baño de la soldadura.

TIPOS DE TRANSFERENCIA DEL ALAMBRE AL METAL BASE

Existen tres tipos básicos de transferencia del metal aportado a la soldadura MIG oMAG:

Transferencia por Spray

Transferencia Globular Transferencia por Cortoci rcui to

Transferencia Spray

El metal es transportado a alta velocidad en partículas muy finas a través del arco. Lafuerza electromagnética es bastante fuerte para expulsar las gotas desde la punta delelectrodo en forma lineal con el eje del electrodo sin importar la dirección a la cual el

electrodo está apuntando. Se tiene transferencia Spray al soldar con ARGÓN, aceroinoxidable y metales no ferrosos como el aluminio.Se obtiene gran penetración y una buena acción limpiadora.

Al utilizar gas activo CO2 , se requiere amperajes superiores a 200 ( 22 a 500 A ), yuna tensión de arco entre 28 a 40 V.

Este tipo de transferencia se utiliza para recargues y todas las soldaduras en posiciónhorizontal, ya que se puede utilizar alambres de gran diámetro

Resumen de características para que se produzca una transferencia Spray

Que el alambre esté conectado al polo positivo (+ ) polaridad inversa Que el gas de protección sea Ar, He o mezclas de estos gases Que exista una elevada intensidad de corriente ( amperaje ) Que la tensión ( voltaje ) del arco sea relativamente alta





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Transferencia Globular

El metal se transfiere en gotas de gran tamaño. La separación de las gotas ocurrecuando el peso de estas excede de la tensión superficial que tiende a sujetarlas en lapunta del electrodo. La fuerza electromagnética que actuaría en una dirección paraseparar la gota, es pequeña con relación a la fuerza de gravedad en el rango de

transferencia globular ( sobre 250 amps.) . La transferencia globular se utiliza parasoldar acero dulce en espesores mayores a ½” ( 12,7mm. ), en que se requiere granpenetración.

Resumen de características para que se produzca una transferencia Globular

El alambre debe estar conectado al polo negativo ( - ) polaridad directa La intensidad de corriente ( amperaje ) es inferior a la requerida que para el

arco spray

Transferencia en corto-c i rcui to

El metal no es transferido libremente a través del arco, sino que se deposita cuando lapunta del electrodo toca el metal base. Los corto-circuitos producidos por el contactodel electrodo con el baño fundido, ocurren con mucha regularidad hasta 200 o másveces por segundo. El resultado final es un arco muy estable usando baja energía (inferior a 250 amps. ) y bajo calor. El bajo calor reduce a un mínimo la distorsión ydeformación del metal además de otros defectos metalúrgicos perjudiciales.Esta transferencia metálica se obtiene en presencia de dióxido de carbono ( CO 2 )Este es un buen sistema para la soldadura vertical y especial para espesoresdelgados.

Tensiones utilizadas 16 a 23 V. - Intensidad 40 a 200 A.

Resumen de características para que se produzca una transferencia por cor to –

circui to

El alambre debe estar conectado al polo positivo ( + ) polaridad inversa La intensidad de corriente ( amperaje ) debe ser baja El gas de protección debe ser CO2 o mezclas Ar / CO2 La tensión de arco ( voltaje ) relativamente baja





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TABLA DE APLICACIÓN DE GASES

GASES APLICACIONESArgón Aluminio y magnesioHelio Aluminio, magnesio y cobre. Con este gas disminuye el riesgo de

porosidad

Helio + Argón (80 +20 %)hasta (50 +50 %)

Aluminio, magnesio y aleaciones de cobre

Argón + 1 a 2 % de CO2 Aceros inoxidables, aceros aleados y también algunas aleacionesde cobre

Argón + 3 a 5 % de CO2 Aceros inoxidables, aceros aleados y aceros al carbono. Serequiere varillas desoxidantes

Argón + 20 a 30 % de CO2 Aceros, para obtener transferencia por corto circuito.Argón + 5 % de O2 + 15%de CO2

Aceros al carbono, Se requiere varillas altamente desoxidantes

CO2 Aceros al carbono y débilmente aleados, varilla desoxidante.Esencial uso de varilla especial

CO2 + 3 a 10% CO2 Aceros al carbono y débilmente aleados, varilla desoxidante.Esencial uso de varilla especial

Argón + 25 a 30% de N2 Para soldadura del cobre

ESPESOR DE CHAPA A SOLDAR Y TIPO DE JUNTA

Espesor de la chapaen mm.

Tipo de junta Separación debordes en mm.

Ángulo del bisel

2 a 5 I 0 a 2 -6 a 12 V 1 a 2 -12 a 20 V o X 1,5 a 3 50 a 60°

20 X 2 a 3 -

AMPERAJES RECOMENDADOS SEGÚN DIÁMETRO DE ALAMBREMÁS COMÚN Y METAL A SOLDAR

Metal base Diámetro del alambre en mm. Amperaje ( alambre en polo + )Aceros débilmentealeados

0,81,21,6

70 – 255105 – 345250 – 500

Aceros al carbono 0,81,21,6

75 – 250100 – 350300 – 450

Níquel y susaleaciones

0,81,2

1,6

110 – 155140 – 270

120 – 450Cobre 1,6 290 – 480Cobre - níquel 1,6 225 – 325Bronces 1,6 220 – 300Aluminio 0,8

1,21,6

55 – 17080 – 300150 – 350

Magnesio 1,21,6

200 – 290235 – 395





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Relación de Intensidad con la Tensión .- La regulación de la Intensidad y laTensión debe efectuarse conjuntamente, o sea, si se gradúa la Intensidad tambiéndebe graduarse la tensión. Se puede saber perfectamente cuándo va fundiendo elalambre correctamente por el sonido uniforme del arco. Cuando se va efectuando un

cordón estrecho y muy abultado, es que el alambre se va fundiendo mal, porque laIntensidad ( amperaje ) es muy alta y la tensión, ( voltaje ), muy baja. Si por elcontrario obtenemos un cordón demasiado plano y extendido es porque estamostrabajando con un voltaje muy elevado y una Intensidad de trabajo muy baja, lo cual sepuede observar también perfectamente porque el alambre se va fundiendo en formade bolas gordas y produciendo excesivas proyecciones.

TABLA RECOMENDADA DE RELACIÓN AMPERAJE - VOLTAJE

Espesor de lachapa en mm

Diámetro delalambre en mm.

Intensidaden Amperes

Tensión envoltios

Consumo enlts./ min. deCO2 x m. Lin.

2 a 5 0,8 a 1.0 105 - 185 21 - 2713 a 152 a 12 1,2 155 - 205 25 – 31

12 a 20 1,2 a 1,6 175 - 305 27 - 33

OPERATORIA DE SOLDADURA

Hay dos formas de efectuar esta clase de soldaduras: una es soldando de derecha a

izquierda y la otra de izquierda a derecha.SOLDADURA DE DERECHA A IZQUIERDA,- Empleando este método de soldeo se leda menos recargue al cordón; por este motivo se debe aplicar en piezas de pocoespesor, en piezas cuya soldadura sea en rincón plano, y para realizar el cordón deraíz en piezas biseladas.

SOLDADURA DE IZQUIERDA A DERECHA.- Con este sistema de soldeo se recarganmás los cordones que se realizan; por eso es recomendable emplear este sistema enla soldadura de piezas de gran espesor

Nota: Se debe tener mucho cuidado, al soldar con CO2, de proteger perfectamente lavista , pues la radiación luminosa es mucho más intensa y dañina que la del arco

tradicional





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ALGUNOS DEFECTOS, CAUSAS Y REMEDIALESEN LA SOLDADURA MIG - MAG

DEFECTOS CAUSAS REMEDIALPorosidad Mucha corriente de aire Evitar soldar expuesto a corrientes de aire

El alambre puede estar oxidado oimpregnado de aceite o grasas

Cambiar el carrete y eliminar toda suciedad

La presión de CO2 es insuficiente Aumentar presión de CO2. El caudal normal esentre 12 a 14 l/mm.

El metal base tiene óxido o pintura Eliminar impurezas con escobilla o con sopleteExcesiva longitud del alambre fuerade la boquilla

Debe regularse el alambre entre 9 y 19 mmfuera de la boquilla

Tobera obstruida por partículas Limpiar continuamente la boquilla y aplicarsilicona

Demasiada inclinación de la boquilla Mantener boquilla a una inclinación de 12° aproxen el sentido de avance

Cordónirregular

Velocidad de avance sin control Regular rodillos de arrastre del alambreMovimiento de avance en el soldeodemasiado lento

Aumentar velocidad de avance

Pistola demasiado inclinada Corregir ángulo ideal de inclinaciónTensión de trabajo muy baja Elevar tensión Arco eléctrico muy largo Longitud de arco ideal 2 a 3 mm. aproxim.Metal base a temperatura muyelevada

Dejar enfriar la pieza intermitentemente segúnespesor de la pieza

Amperaje excesivo Regular según tablasPocapenetraciónen metal base

Velocidad de avance excesiva Disminuir velocidad de avance para que el metalbase logre calentarse más y el aporte penetre

Bordes de piezas a unir muy juntos Separar bordes según tablasIntensidad de trabajo muy débil Aumentar intensidad según tablas

Avance irregular del alambre Regular rodillos y revisar guíasInclinación inadecuada de boquilla Ver tablas

Ángulo de bisel muy cerrado Aumentar inclinación

Movim. lateral de pistola excesivo Centrar mejor el arcoMordeduras Tensión demasiada elevada Ver tablas Alambre demasiado grueso Ver tablasIntensidad de trabajo muy elevada Bajar amperaje para que menor calentamiento

de la piezaInclinación inadecuada de boquilla Ver tablasPieza en mala posición en relacióncon diámetro del aporte

Posición de soldeo según diámetro del alambrede aporte

Velocidad de avance excesiva Disminuir velocidad de avanceFisuración Intensidad de trabajo excesiva Bajar amperaje para menor calentamiento de la

pieza y evitar fisuraciónEnfriamiento de la pieza muy rápido Evitar corrientes de aire y precalentar la pieza

para aminorar velocidad de enfriamiento

Metal base con exceso de carbono Utilizar baja intensidad de soldeo.Precalentamiento al metal base

Cordón con demasiado metal deaporte

Los biseles se deben soldar de varias pasadasno de una sola

Exceso de azufre del metal base Utilizar alambre rico en manganesoCostura a soldar sucia Limpieza completa del sector a soldarSoldadura de aceros aleados Aplicar precalentamiento ala pieza y usar

alambre de igual composición





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DEFECTOS CAUSAS REMEDIALInclusiones deescoria

Amperaje muy bajo Amperaje más alto para que la escoria se funday fluya sobre el baño de fusión

Cordón demasiado ancho Corregir movimiento de avanceDemasiadasproyecciones

Pistola en polo negativo Colocar pistola con alambre en polo positivo Arco demasiado largo Longitud de arco máximo de 3 mm.Poca velocidad de soldeo Llevar velocidad de soldeo sobre 0,6 mm. para

evitar proyeccionesVoltaje muy alto Ver tablasIntensidad de soldeo muy alta Ver tablasExcesiva longitud del alambre fuerade la boquilla

Debe regularse el alambre entre 9 y 19 mmfuera de la boquilla

Gas CO2 muy húmedo Verificar con distribuidor. El gas debe estar secoPerforaciones odesfondamientomientras se

suelda

Demasiada separación de bordes Corregir separaciónIntensidad de soldeo muy alta Ver tablas

Avance de pistola muy lento Regular avance de pistola para que caliente

menos el metal aportadoTensión de arco muy baja La penetración disminuye al aumentar tensiónde soldeo

Temperatura de metal base muy alta Soldar en forma intermitente para lograrenfriamiento de pieza

Cordón decierre sin alturasuficiente

Poco material de aporte al final delcordón

Avance más lento. El cordón de cierre debetener mínimo 2 mm. de altura sobre la pieza

Cordón decierre conexceso demat.. de aporte

Diámetro del alambre muy alto Emplear diámetro de alambre más moderado

El avance del soldeo es muy lento Dar mayor velocidad al avance de la pistola





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EJERCICIOS BÁSICOS DE SOLDADURA MIG – MAG

RELLENO DE CORDONESEN DOBLE “T”

UNI N A TOPE , HORIZONTAL

UNI N VERTICALDESCENDENTE UNI N VERTICAL

ASCENDENTE

UNI N A TRASLAPOHORIZONTAL





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SOLDADURA TIG( Tungsteno Inerte Gas )

Este método de soldadura fue desarrollado a fines de la década de los 30. Patentado

por Hobart y Denver, fue empleado por primera vez, a principios de la Segunda GuerraMundial, para la soldadura del magnesio y aluminio en aeronáuticaLa sigla TIG , tungsteno inerte gas, significa: Soldadura con electrodo de Tungsteno ( no consumible ), con protección gaseosa

Los gases de protección pueden ser Argón ( Ar ), Helio ( He ) o mezclas de ambosSin embargo el gas más utilizado, por su economía y aplicabilidad, es el Argón

DESCRIPCIÓN DEL PROCESOEl sistema TIG es un proceso de soldadura eléctrica donde se establece un arco entreun electrodo de Tungsteno, no consumible, y la pieza a soldar, utilizando un gas inertecomo atmósfera protectora. Esta unión puede realizarse con o sin metal de aportación,siendo muy similar el proceso a la soldadura oxiacetilénica

Con el sistema TIG se pueden soldar diferentes tipos de metales tales como: Aluminio,cobre, magnesio, níquel, acero inoxidable, etc., os cuales son difíciles de unir con lossistemas tradicionales de soldadura





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COMPONENTES DE UN EQUIPO “TIG” DE SOLDADURA

ALTA FRECUENCIA

En algunos equipos TIG vienen incorporadas unidades de alta frecuencia (H F), lascuales consisten en una alteración regulada del ciclo normal de la corriente alterna(CA), la cual es de 50 ciclos por segundo aumentándola en millones de veces, de (+) a(-)La alta frecuencia tiene dos aplicaciones importantes en la soldadura TIG: Encender el arco desde 3 a 12 mm. de distancia del metal base, sin tocar el

electrodo de tungsteno, para evitar su contaminación. Decapar el óxido de algunos metales y permitir su soldadura ( aluminio y otros )

GASES DE PROTECCIÓN

Para protección de la soldadura TIG deben usarse gases inertes tales como: ARGÓNy HELIO y mezclas de ellos.Las funciones de estos gases son: Entregar una atmósfera ionizable para formar el arco Proteger el baño de soldadura de la contaminación por oxígeno o nitrógeno Permiten soldar Aluminio, Magnesio y Cobre en espesores inferiores a 4 mm.

El gas más utilizado es el Argón por las siguientes propiedades: Más económico y de más fácil extracción Arco suave, silencioso, de fácil inicio y excelente para soldar en posición Acción decapante mayor en C.A. sobre aluminio





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PISTOLA O TORCH

Técnicamente es una prensa cónica que asegura firmemente el electrodo de

tungsteno que conduce la corriente. Este electrodo va protegido por una tobera decerámica, la cual soporta altísimas temperaturas, por donde concéntricamente circulael gas de protección.Existen dos tipos de pistolas o torch, atendiendo al sistema de refrigeración utilizadopor ellas: Pistola refrigeradas por aire de 15 a 250 Amps. Pistola refrigeradas por agua de 250 a 500 Amps.

COMPONENTES DE UNA PISTOLA TIG.-

Cuando el equipo de soldar TIG cuenta con un máximo de 250 Amperes la pistola serefrigera con el mismo gas de protección, no necesitando aditamentos especiales.

Cuando el equipo de soldar TIG funciona con más de 250 Amperes, necesita contar conun sistema especial de circulación de agua como refrigerante, lo cual requiere de pistolasespeciales con ductos o mangueras adicionales para dicha circulación.

La pistola del esquema funciona con refrigeración de gas (Ar o He)





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ELECTRODOS DE TUNGSTENO

Los electrodos no consumibles para soldadura TIG son fabricados de tungsteno yaleaciones con otros metales especiales

El tungsteno ( W ) Funde a los 3.410 ° C, punto de fusión mayor que de cualquier otrometal ( el acero funde a los 1.350°C ). Existen cuatro tipos de electrodos de tungstenoclasificados que se emplean en la soldadura TIG.

A.W.S. TIPO COLOR DEIDENTIFICACIÓN

APLICACI N

EWP Tungsteno puro Verde AluminioEWTh 1 Tungsteno – Torio 1% Amarillo Acero inoxidableEWTh 2 Tungsteno – Torio 2% Rojo Acero inox.- aluminioEWZr 2 Tungsteno – Circonio Café Aluminio - Magnesio

Diámetros comunesLargos comunes

1/16 “ a 1/8 “ 3 “ a 7 “

PREPARACIÓN DEL ELECTRODO





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ENCENDIDO DEL ARCO

En el sistema de soldar TIG existen dos métodos básicos para establecer el arco:

Encendido por contacto.- Con el electrodo de tungsteno se toca el metal asoldar suavemente, al producirse la chispa se levanta levemente el electrodocontinuando con la soldadura. Esto es común en los equipos que no poseenalta frecuencia.Su desventaja consiste en : El electrodo se contamina con el metal base;erosión del electrodo; no es seguro su encendido, etc.

Se presta para soldar el acero inoxidable.

Encendido por alta frecuencia (HF).- En este sistema un voltaje alto con una

frecuencia de millones de ciclos por segundo se conecta a través del arco. Elarco se establece al acercar el electrodo al metal a soldar, saltando la chispapor alta frecuencia desde tres a 12 mm de separación, dependiendo de laregulación de intensidad de alta frecuencia (HF).Ventajas: encendido sin contaminación y exacto; seguro y simple.

Uno de los metales que siempre necesita alta frecuencia para su soldadura esel aluminio





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RANGOS DE AMPERAJES SEGÚN DIÁMETRO ELECTRODO

Diámetro electrodo Capacidad máxima de amperajeTorio Circonio

Pulgadas mm. CC CA CA0.0310.0460.062 (1/16) 0.093 (3/32) 0.125 (1/8)

0.81.21.62.43.2

4570

145240380

30405590

140

-405590

150

EJERCICIOS BÁSICOS DE SOLDADURA TIGEN ACERO INOXIDABLE Y ALUMINIO

DEPOSITO DE CORDONESSIN APORTE

UNIÓN ATOPE SIN MATERIALDE APORTE

UNIÓN A TOPE CON MATERIALDE APORTE

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