ACABADO DE LAS SUPERFICIES
diciembre 23, 2020
SOLDADURA POR PUNTOS
diciembre 23, 2020
SOLDADURA TIG
LA SOLDADURA POR ARCO EN GAS INERTE CON ELECTRODO INFUSIBLE DE TUNGSTENO
(T.I.G. TUNGSTEN INERT GAS)
Proceso Soldadura TIG – Puedes ver nuestros Equipos TIG – TELWIN haciendo Click Aqu铆
A. CONSIDERACIONES PRELIMINARES PROCESO SOLDADURA TIG
SOLDADURA TIG – La soldadura por arco en gas inerte con electrodo infusible de tungsteno (Tungsten Inert Gas) es un procedimiento en que el calor necesario para la ejecuci贸n de la soldadura es suministrado por un arco el茅ctrico que se mantiene entre un electrodo no consumible y la pieza en elaboraci贸n; el electrodo usado para conducir la corriente es un electrodo de tungsteno o de aleaci贸n de tungsteno.
La zona de soldadura, el metal fundido y el electrodo no consumible est谩n protegidos de la influencia de los agentes atmosf茅ricos por el gas inerte alimentado a trav茅s del soplete porta electrodo.
La soldadura con procedimiento TIG puede efectuarse con el aporte de otro material (varilla de material de aporte) o mediante la fusi贸n del material base por efecto del calor producido por el arco el茅ctrico.
B. EL CIRCUITO DE SOLDADURA
El circuito de soldadura para el Proceso Soldadura TIG est谩 compuesto principalmente por los siguientes elementos:
1. Generador de corriente
2. Soplete porta electrodo de tungsteno con haz de cables
3. Varilla de material de aporte
4. Bombona de gas con circuito de presi贸n
5. Pinza con cable de masa
6. Grupo de enfriamiento por agua
聽1. Generador de corriente
El generador de corriente tiene como tarea alimentar el arco el茅ctrico que se crea entre el material base y el electrodo de tungsteno, a trav茅s de la salida de una cantidad de corriente suficiente para mantenerlo encendido.
En su interior normalmente se coloca un dispositivo de regulaci贸n de corriente de soldadura, tipo mec谩nico (shunt magn茅tico) o electr贸nico (sistema de tiristores o inverter).
Se pueden identificar dos categor铆as de pertenencia:
a) Generador de corriente alterna AC (alternating current)
La corriente / tensi贸n que sale del generador asume la forma de una onda t铆picamente cuadrada, que cambia su polaridad con intervalos regulares, con una frecuencia de 20 a 200 ciclos por segundo (Hertz) o m谩s, dependiendo del tipo de generador utilizado.
脡sta se obtiene mediante uno o m谩s dispositivos, cuya funci贸n es transformar la corriente / tensi贸n sinusoidal de red en una corriente / tensi贸n alterna de soldadura adecuada.
b) Generador de corriente continua CC (direct current)
La corriente en salida del generador presenta una forma de onda continua, que se obtiene mediante dispositivos que permiten la conversi贸n de la corriente / tensi贸n de alterna a continua.
En el caso que el circuito de soldadura est茅 formado por un generador de corriente continua (CC) puede introducirse una ulterior clasificaci贸n en funci贸n de la modalidad de conexi贸n de los polos de la fuente de soldadura al material a soldar o de la forma de onda de la corriente de soldadura:
1.) Corriente continua con conexi贸n en polaridad directa
Con la polaridad directa el soplete, con el relativo cable, se conecta al polo negativo y el material a soldar al polo positivo de la fuente distribuidora; en este caso los electrones fluyen del electrodo hacia la pieza provocando la fusi贸n.
Es el tipo de corriente m谩s utilizada con el sistema TIG y garantiza una buena soldabilidad en casi todos los metales y las aleaciones com煤nmente soldables, con excepci贸n del aluminio.
La corriente continua con polaridad directa produce un ba帽o de fusi贸n estrecho y profundo as铆 como una penetraci贸n muy superior a la que se obtiene con la polaridad inversa.
2.) Corriente continua con conexi贸n en polaridad inversa
Soldando con esta polaridad el soplete, con el relativo cable, se conecta al polo positivo y la pieza al polo negativo de la m谩quina distribuidora.
Este tipo de alimentaci贸n es escasamente utilizado porque produce un ba帽o plano con escasa penetraci贸n.
La polaridad inversa causa por s铆 misma un excesivo calentamiento del electrodo; para conseguir que 茅ste no se queme deben emplearse intensidades de corriente m谩s bien reducidas. De esta manera se justifica su limitado empleo.
Existe una ulterior familia de generadores, que se identifican como generadores de corriente continua, independientemente de la polaridad de la conexi贸n, y m谩s precisamente generadores de corriente continua modulada o pulsada.
El generador en corriente modulada es un generador de corriente continua provisto de dispositivos especiales que permiten la variaci贸n de la amplitud de la corriente de soldadura.
La corriente modulada o pulsada se obtiene sobreponiendo a la corriente continua de base otro componente, normalmente de ondas cuadradas, produciendo una pulsaci贸n peri贸dica del arco.
Con este sistema se obtiene un cord贸n de soldadura formado por una sobreposici贸n continua de puntos de聽soldadura los cuales, uno despu茅s de otro, forman un 煤nico cord贸n.
Se usa t铆picamente en espesores finos, donde es necesario controlar el aporte de calor para evitar la perforaci贸n de la pieza a soldar sin comprometer la penetrabilidad de la soldadura.
2. Soplete porta electrodo de tungsteno con haz de cables
El soplete porta electrodo es un dispositivo que engloba el electrodo de tungsteno, y est谩 conectado a algunos cables conectados al generador, los cuales tiene como tarea alimentarlo el茅ctricamente y distribuir el gas de protecci贸n.
En funci贸n del tipo de empleo, pueden haber sopletes con enfriamiento natural, a trav茅s del gas de protecci贸n, si son necesarias intensidades bajas de corriente, y sopletes con enfriamiento por agua, cuando son necesarias corrientes elevadas (200-500 A) y soldaduras frecuentes.
3. Varilla de material de aporte
El espesor del material, el tipo de junta y las caracter铆sticas de soldadura deseadas influyen en la necesidad de usar o no un metal de aporte a a帽adir al ba帽o.
El a帽adido del metal de aporte en la soldadura manual se efect煤a inmergiendo una varilla en la zona del arco, lateralmente al ba帽o de fusi贸n.
El metal de aporte es a menudo similar al metal base y con frecuencia se a帽aden limitadas cantidades de desoldantes u otros elementos que mejoran las propiedades de la zona fundida.
4. Bombona de gas con circuito de presi贸n
La bombona de gas con circuito de presi贸n est谩 compuesta de:
– Una bombona que contiene el gas o los gases de protecci贸n
– Un man贸metro, instrumento utilizado para indicar la cantidad de gas en el interior de la bombona
– Un reductor de presi贸n
– Una electro-v谩lvula, presente en el caso que el soplete est茅 dotado de pulsador de cebado, controlada por el mismo pulsador, el cual abre y cierra el flujo de gas dependiendo de las necesidades del operador
5. Pinza con cable de masa
La pinza con cable de masa permite la conexi贸n el茅ctrica entre el generador de corriente y el material base a soldar. El cable debe tener un tama帽o y una longitud en funci贸n del amperaje m谩ximo de la fuente de soldadura.
6. Grupo de enfriamiento por agua
El grupo de enfriamiento por agua es un dispositivo utilizado para el enfriamiento del soplete, si se enfr铆a por agua, para evitar sobrecalentamientos excesivos, cuando existen elevadas corrientes de soldadura.
Este aparato, a trav茅s de una bomba, permite la continua circulaci贸n del agua en el soplete y, a trav茅s de un sistema de enfriamiento, controla su sobrecalentamiento.
C. LOS GASES DE PROTECCI脫N
La funci贸n principal del gas de protecci贸n es sustituir al aire en proximidad del ba帽o de fusi贸n, del electrodo y del extremo de la posible varilla de aporte para evitar el riesgo de contaminaci贸n de agentes nocivos presentes en la atm贸sfera.
Las caracter铆sticas f铆sicas y qu铆micas del gas de protecci贸n pueden tener diferentes influencias en la soldadura dependiendo de los diferentes tipos de metal.
Los gases de protecci贸n utilizados en la soldadura TIG son: arg贸n, helio, mezclas arg贸n-helio y mezclas arg贸n-hidr贸geno.
En cualquier caso es importante que estos gases sean lo m谩s puros posible, ya que incluso porcentajes insignificantes de impurezas pueden influir en la calidad de la soldadura, haci茅ndola inaceptable.
Durante la soldadura utilizando como gas de protecci贸n el arg贸n, el arco es m谩s bien estable pero el ba帽o resulta menos caliente; en consecuencia, este gas es m谩s indicado para la soldadura en espesores finos.
Se observa que el arg贸n es un gas muy utilizado por su coste, m谩s contenido que el del helio; este factor es el que m谩s influye en la elecci贸n del gas de protecci贸n.
El arco en helio desarrolla un calor superior al desarrollado en arg贸n; por lo tanto, se aconseja su empleo para la soldadura de materiales con elevada conductividad t茅rmica, permitiendo un aumento de la velocidad de soldadura.
Dado que el helio es m谩s ligero que el aire, para obtener una protecci贸n adecuada del ba帽o es indispensable su utilizaci贸n en cantidades superiores a las utilizadas para el arg贸n.
Las mezclas de arg贸n y helio se utilizan para obtener gases de protecci贸n de caracter铆sticas intermedias.
D. LOS ELECTRODOS INFUSIBLES – Proceso Soldadura TIG
Hay a la venta diferentes tipos de electrodos infusibles:
- Electrodos de tungsteno puro. Se emplean con intensidades de corriente reducidas y en corriente alterna ya que el arco resulta m谩s estable. En lo que se refiere al aspecto econ贸mico 茅stos son los menos costosos.
- Electrodos de tungsteno y torio. Soportan elevadas intensidades de corriente. El arco es de f谩cil encendido y, una vez cebado, permanece m谩s bien estable. El uso de estos electrodos est谩 indicado para la soldadura de aceros en corriente continua en polaridad directa.
- Electrodos de tungsteno con circonio. Se emplean en soldadura manual sobre aluminio, magnesio o en sus aleaciones con una intensidad de corriente medio-baja.
- Electrodos al cerio. Se caracterizan por una elevada emisi贸n de electrones, permiten una buena penetraci贸n y una satisfactoria resistencia al desgaste.
E. LOS SISTEMAS DE ENCENDIDO DEL ARCO
El encendido del arco el茅ctrico se efect煤a mediante un r谩pido contacto entre el electrodo de tungsteno y la pieza, o mediante el relativo dispositivo de encendido sin contacto.
Para no contaminar el electrodo o para evitar golpes de arco en el material base, a menudo el arco se ceba en una placa bien limpia (de cobre o de la misma naturaleza del material base) colocada cerca de la ranura de soldadura.
Las tipolog铆as de encendido del arco utilizadas m谩s a menudo son:
-
Encendido HF (alta frecuencia).
La chispa piloto est谩 suministrada por un generador de alta frecuencia que sobrepone a la tensi贸n de soldadura un impulso de alta tensi贸n; la potencia de este dispositivo es m铆nima, pero en cualquier caso permite el cebado a distancia del arco el茅ctrico.
El cebado HF hace necesaria la utilizaci贸n de un tipo especial de soplete de soldadura, el cual presenta tambi茅n un pulsador que permite controlar el cebado.
- Encendido por arco piloto.
El arco se dispara entre el electrodo de tungsteno y un electrodo auxiliar el cual puede ser un anillo colocado en la tobera del soplete.
El encendido del arco piloto se efect煤a por intervenci贸n de una chispa de alta frecuencia que act煤a en el circuito del mismo arco piloto; despu茅s de que el arco piloto se ha encendido, la chispa piloto se desconecta ya que el arco principal se ceba espont谩neamente por descarga sencilla del electrodo de tungsteno, que se vuelve incandescente en la atm贸sfera de gas ionizada.
Este cebado se usa sobretodo en instalaciones autom谩ticas.
-
Encendido LIFT.
Se obtiene mediante un dispositivo que suministra una corriente de bajo valor para no da帽ar la punta del electrodo de tungsteno, cuando el mismo est谩 en contacto con el material a soldar.
En el instante en que se aleja el electrodo de la pieza, se crea una chispa que causa el encendido del arco; el generador aumenta entonces la corriente de soldadura hasta el valor inicialmente fijado. La partida LIFT, por la falta de alta frecuencia, tiene la propiedad de no crear interferencias electromagn茅ticas; el contacto de la punta del electrodo con el material a soldar crea en cualquier caso una contaminaci贸n del ba帽o.
-
Encendido por roce (scratch).
Este encendido se efect煤a mediante rozamiento del electrodo de tungsteno en la pieza a soldar, con el consiguiente encendido del arco.
A causa del contacto entre el electrodo y la pieza a soldar, en el inicio del cord贸n hay inclusiones de tungsteno que comprometen la calidad de la soldadura.
F. MATERIALES – Proceso Soldadura TIG
La aplicaci贸n de este procedimiento se produce principalmente en la soldadura de los aceros inoxidables, del aluminio y de sus aleaciones, del n铆quel, del cobre, del titanio y de sus aleaciones. Los aceros inoxidables se sueldan en corriente continua (CC) con polaridad directa.
Se pueden soldar sin material de aporte piezas con un espesor de hasta 2,5 mm; m谩s all谩 de este espesor, los extremos deben biselarse y hacen necesaria la utilizaci贸n de la varilla de material de aporte, la cual debe ser especialmente adecuada a la calidad del acero inoxidable a soldar.
Antes de efectuar la soldadura, se aconseja realizar una cuidadosa limpieza con un cepillo de acero inoxidable.
El aluminio y sus aleaciones se sueldan en corriente alterna (CA) y hacen necesaria, para una buena ejecuci贸n del聽cord贸n, la aplicaci贸n de un generador de alta frecuencia de caracter铆sticas adecuadas.
Si hay una fuerte oxidaci贸n, es conveniente eliminarla con un cepillo o decapado (procedimiento qu铆mico para eliminar el 贸xido presente).
Tambi茅n en este caso se pueden soldar sin material de aporte piezas con un espesor de hasta 2,5 mm; m谩s all谩 de este espesor, los extremos deben biselarse y es necesario utilizar la varilla de material de aporte.
La soldadura en atm贸sfera de arg贸n, con electrodo al tungsteno se aplica tambi茅n en los aceros dulces y con aleaci贸n, n铆quel y sus aleaciones; cobre y sus aleaciones, titanio y metales nobles. Para todos estos metales y aleaciones se emplea corriente continua (CC) en polaridad directa.
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