SOLDADURA TIG

 

La soldadura GTAW (gas tugsten arc welding) o Soldadura TIG (tungsten inert gas) es también conocida como soldadura Heliarc, es un proceso en el que se usa un electrodo no consumible de tungsteno sólido, el electrodo, el arco y el área al rededor de la soldadura fundida son protegidas de la atmósfera por un escudo de gas inerte, si algún metal de aporte es necesario es agregado a la soldadura desde el frente del borde de la soldadura que se va formando.

 

La Soldadura TIG fue desarrollada inicialmente con el propósito de soldar metales anticorrosivos y otros metales difíciles de soldar, no obstante al pasar del tiempo, su aplicación se ha expandido incluyendo tanto soldaduras como revestimientos endurecedores (hardfacing) en prácticamente todos los metales usados comercialmente

 

En cualquier tipo de proceso de soldadura la mejor soldadura, que se puede obtener, es aquella donde la soldadura y el metal base comparten las mismas propiedades químicas, metalúrgicas y físicas, para lograr esas condiciones la soldadura fundida debe estar protegida de la atmósfera durante la operación de la soldadura, de otra forma, el oxigeno y el nitrógeno de la atmósfera se combinarían, literalmente, con el metal fundido resultando en una soldadura débil y con porosidad. En la soldadura TIG la zona de soldadura es resguardada de la atmósfera por un gas inerte que es alimentado a través de la antorcha, Argón y Helio pueden ser usados con éxito en este proceso, el Argón es mayormente utilizado por su gran versatilidad en la aplicación exitosa de una gran variedad de metales, además de su alto rendimiento permitiendo soldaduras con un bajo flujo para ejecutar al proceso. El Helio genera un arco mas caliente, permitiendo una elevación del voltaje en el arco del 50-60%. Este calor extra es útil especialmente cuando la soldadura es aplicada en secciones muy pesadas. La mezcla de estos dos gases es posible y se usa para aprovechar los beneficios de ambos, pero la selección de el gas o mezcla de gases dependerá de los materiales a soldar.

 

Dado que la atmósfera esta aislada 100% de el área  de soldadura y un control muy fino y preciso de la aplicación de calor, las soldaduras TIG, son mas fuertes, mas dúctiles y mas resistentes a la corrosión que las soldaduras hechas con el proceso ordinario de arco manual (electrodo cubierto). además de el hecho de que no se necesita ningún fundente, hace este tipo de soldaduras aplicable a una amplia gama de diferentes procedimientos de unión de metales.

              

               Es imposible que ocurra una corrosión debido a restos de fundente atrapados en la soldadura y los procedimientos de limpieza en la post-soldadura son eliminados, el proceso entero se ejecuta sin salpicaduras o chispas, la soldadura de fusión puede ser ejecutada en casi todos los metales usados industrialmente, incluyendo las aleaciones de Aluminio, Acero Inoxidable, aleaciones de Magnesio, Níquel y las aleaciones con base de Níquel,  Cobre, Cobre-Silicon, Cobre-Nickel, Plata, Bronce fosfórico, las aleaciones de acero de alto carbón y bajo carbón, Hierro Colado (cast iron)  y otros. El proceso también es ampliamente conocido por su versatilidad para soldar materiales no similares y aplicar capas de endurecimiento de diferentes materiales al acero.

 

               La fuente de poder para TIG puede ser AC o DC , sin embargo, algunas características sobresalientes obtenidas con cada tipo, hacen a cada tipo de corriente mejor adaptable para ciertas aplicaciones especificas.

 

Las siguientes son unas referencias útiles al momento de efectuar los ajustes iniciales de los sistemas aplicados.

  

 

Guía para determinar el tipo de corriente

Diámetro del electrodo en Pulgadas

AC*

DCSP

DCRP

Usando Tungsteno Puro

Usando Tungsteno Thoriado o Electrodos

"Rare Earth" **

Usando Tungsteno Puro,Thoriado, o "Rare Earth"

.020”

5 – 15

8 - 20

8 – 20

---

.040

10 – 60

15 – 80

15 – 80

---

1/16”

50 – 100

70 – 150

70 – 150

10 – 20

3/32”

100 – 160

140 – 235

150 – 250

15 – 30

1/8”

150 – 210

225 – 325

250 – 400

25 – 40

5/32”

200 – 275

300 – 425

400 – 500

40 – 55

3/16“

250 – 350

400 – 525

50 – 800

55 – 80

¼”

325 – 475

500 – 700

800 – 1000

80 – 125

* Los valores máximos mostrados han sido determinados usando un transformador de onda desbalanceada, si  un  transformador de onda balanceada es usado, reduzca estos valores 30% o use el próximo diámetro de electrodo mas grueso. Esto es necesario dado el alto calor que aplica al electrodo una onda balanceada.

**Los electrodos con la punta redondeada son los que mejor sostienen estos niveles de corriente.

 

 

 

Guía para determinar la corriente aplicada

Material

Corriente Alternada*

Corriente Directa

Con estabilización de alta frecuencia

Con Polaridad

Negativa

Con Polaridad Positiva

Magnesio hasta 1/8" de espesor

1

NR

2

Magnesio sobre 3/16" de espesor

1

NR

NR

Magnesio Colado

1

NR

2

Aluminio hasta 3/32" de espesor

1

NR

2

Aluminio sobre 3/32" de espesor

1

NR

NR

Aluminio Colado

1

NR

NR

Acero Inoxidable

2

1

NR

Aleaciones de Latón Bronce

2

1

NR

Cobre Silicón

NR

1

NR

Plata

2

1

NR

Aleaciones Hastelloy

2

1

NR

Revestimientos de Plata

1

NR

NR

Endurecimientos

1

1

NR

Hierro Colado

2

1

NR

Acero bajo carbón, 0.015 a 0.030 in

2**

1

NR

Acero bajo carbón, 0.030 a 0.125 in.

NR

1

NR

Acero alto carbón, 0.015 a 0.030 in.

2

1

NR

Acero alto carbón, 0.030 in. o mas

2

1

NR

Cobre desoxidado***

NR

1

NR

Titanio

NR

1

NR

1.        Excelente operación

2.        Buena operación

N.R.    No recomendado

 

* Donde AC es recomendado como segunda opción, use cerca de 25% corriente mas alta de lo recomendado para DCSP

** No use corriente AC cuando las piezas  tengan aserramientos texturas muy complejas

*** Use Fundente para soldadura d flama o fundente de Silicón Bronce para 1/4 in. o mas grueso

 
 

Tabla para seleccionar el Gas según el proceso y metal a ser aplicado

Metal

Tipo de Soldadura

Gas o Mezcla de Gases

Rasgos sobresalientes / Ventajas

Acero Dulce

Punteada

Argón

Larga duración del electrodo, mejor contorno del cordón, mas fácil de establecer el arco inicial

Manual

Argón

Mejor control del cordón especialmente en soldaduras en posiciones especiales

Mecanizada

Argón-Helio

Alta velocidad, menos flujo de gas que con Helio

Helio

Mas velocidad que la obtenida con Argón

Aluminio y Magnesio

Manual

Argón

Mejor arranque del arco, mejor acción de limpieza y calidad de soldadura, menos consumo de gas

Argón-Helio

Mas alta velocidad de soldadura, mayor penetración que con Argón

Mecanizada

Argón-Helio

Buena calidad de soldadura, mas bajo flujo de gas requerido que con Helio solo

Helio DCSP

Mas profunda penetración y mayor velocidad de soldadura, puede proveer acción de limpieza para las soldaduras en aluminio y magnesio

Acero Inoxidable

Punteada

Argón

Excelente control de la penetración en materiales de bajo calibre

Argón-Helio

Mas alta entrada de calor para materiales de mayor calibre

Manual

Argón

Excelente control de el cordón, penetración controlada

Mecanizada

Argón

Excelente control de penetración en materiales de bajo calibre

Argón-Helio

Mas alta entrada de calor, mas velocidad de soldadura es posible

Argón-Hidrogeno

(Hasta 35% H2)

Minimiza el corte en los bordes del cordón, produce soldaduras de contornos deseables a bajo nivel de corriente, requiere bajo flujo de gas

Cobre, Níquel y Aleaciones Cu-Ni

Manual solamente

Argón

Excelente control del cordón, penetración en materiales de bajo calibre

Argón-Helio

Alta entrada de calor para compensar la alta disipación térmica de los materiales mas pesados

Helio

Mas alta temperatura para sostener mas altas velocidades de soldadura en secciones de materiales mas pesados

Titanio

Manual Solamente

Argón

Alta densidad del gas provee un escudo mas efectivo

Argón-Helio

Mejor penetración para la soldadura manual de secciones gruesas (se requiere un gas inerte de respaldo para proteger la soldadura de la contaminación)

Silicón Bronce

Manual Solamente

Argón

Reduce la aparición de grietas en este metal de corta duración de calor.

Aluminio Bronce

Manual Solamente

Argón

penetración controlada de el metal base

 

El Gas "El escudo protector"

 

            El escudo de gas que expulsa la antorcha es muy importante para asegurar soldaduras de calidad. La forma de todas las partes internas y externas de la boquilla han sido creadas para lograr las características apropiadas del flujo de gas.

 

 

 

 

 

Colector (Collect)

Aislante del cuerpo colector (Collect Body)

Lente del Gas (Gas Lens)  de el Cuerpo

Boquilla (Gas Cup)

Electrodo de Tungsteno

 

 

 

Los Lentes Del Gas (Gas Lenses)

 

               Con la introducción del "Lente del Gas" (Gas Lens)  la forma con la que las boquillas elaboran el escudo de gas cambio, el Lente es una malla de acero inoxidable con diminutos agujeros concéntricos que enfocan el gas produciendo un chorro considerablemente estable, reduciendo la turbulencia  y enfocando el gas en un chorro coherente y un patrón mas efectivo que puede ser proyectado a mayor distancia haciendo que la soldadura sea posible con la Boquilla mas elevada, en muchos casos hasta 25 mm (1").

              

                El resultado de reducir la turbulencia es tener un escudo mas efectivo y que las moléculas de aire que entren en la zona de soldadura sean muy pocas. Trabajando a mayor distancia del área permite la extensión de el electrodo mas allá de la boquilla incrementando el campo visual y la eliminación del "Punto Ciego" en el cordón de soldadura sin la necesidad de las boquillas de cristal transparentes que se manchan y  rompen con mucha facilidad, el electrodo extendido también hace mas fácil el acceso a las esquinas y otras áreas de difícil acceso. La capacidad de amperaje de las antorchas también es incrementada con el uso de los lentes del gas.