Manual de conceptos básicos en soldadura y corteSoldadura y corte con gas de protección para procesos:GMAW (MIG/MAG)GTAW (TIG/TAG)FCAW (Tubular)PAW (Plasma)OAW (Oxiacetileno)OFC-A (Oxicorte-Acetileno)

MANUAL DE CONCEPTOS BÁSICOS EN SOLDADURA

Y CORTE

SSOOLLDDAADDOORRSOLDADURA Y OXICORTE CON GAS DE PROTECCIÓN

Introducción 6-9

Proceso de soldadura MIG/MAG 10-13

Proceso de soldadura TIG 14-20

Proceso de soldadura PAW (Soldadura por arco plasma) 21

Tipos de uniones 22-27

Defectos y causas en las soldaduras 28-29

Gases de protección 30-33

• Soldadura MIG/MAG

• Soldadura TIG

Datos de soldadura 34-40

• Soldadura MIG/MAG

• Soldadura alambre tubular – FCAW

• Soldadura TIG

Corte con oxiacetileno 41

La seguridad siempre 49

ÍÍNNDDIICCEE

30

“ Reduzca el nivel de salpicadurasy mejore el perfil de la unión con el

empleo de mezclas FERRO D eINFRA MIXX 200 minimice elesmerilado post-soldadura.”

RECOMENDACIÓN

Gases para la soldadura MIG/MAG

Aceros al Carbono y de baja aleación

Los gases FERRO D y G, INFRA MIXX 200/25, INFRAMIXX 200/20, INFRA MIXX 200/8, INFRA MIXX 200/2,INFRA MIXX 200/02, INFRA MIXX 200/05, se empleanpara soldar aceros al Carbono.

La elección depende de la composición del acero y delos requerimientos de operación.

Líneas generales

La penetración se incrementa cuanto mayor es elcontenido de CO2.

El nivel de salpicaduras se incrementa cuandoaumenta el contenido en CO2.

Se debe elegir FERRO D para espesores pequeños(menores a 10 mm), INFRA MIXX 200/8 para espe-sores intermedios (menores a 15 mm), mientras queel gas INFRA MIXX 200/20 y/o FERRO G dan mejoresresultados para materiales más gruesos (mayores a 15 mm) y para el trabajo en posición.

La mezcla INFRA MIXX 200/05 puede emplearse enlugar del INFRA MIXX 200/02, FERRO G cuando serequiera mayor velocidad de soldadura.

Los aceros que contienen Cromo necesitan un tratamiento especial. Existe el riesgo de que el CO2

pueda reaccionar con el Cromo para formar carburos de Cromo, lo que disminuye las propiedades del ace-ro. La cantidad de CO2 que puede tolerar el acero,depende del contenido de Cromo del mismo.Sin embargo el CO2 se debe de mantener al mínimo.

INFRA MIXX 200/20

CO2

Gases de protección

31

Acero al Carbono

INFRA MIXX 200/2( Ar + CO2 )

INFRA MIXX 200/8( Ar + CO2 )

INFRA MIXX 200/25 óINFRA MIXX 200/20( Ar + CO2 )

FERRO D( Ar + CO2 + O2 )

Gases para la soldadura MIG/MAG

Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono y de baja aleación (Cromo-Molibdeno) y aceros inoxidables de espesores menores a 10 mm en cortocircuitoy en arco spray. Recomendada para alambres sólidos.

Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono y de baja aleación (Cromo-Molibdeno) de espesores menores a 15 mm en cortocircuito y en arco spray.Recomendada para alambres sólidos.

El alto contenido de CO2 le garantiza excelente penetración para espesores may-ores a 15 mm, ideal para corto circuito con penetraciones y relaciones de aportecercanos al CO2 puro. Recomendada para alambres sólidos y tubulares.

Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono de espesores nenores a10mm en arco spray pulsado. Confiere unas propiedades excelentes para procesosautomáticos de soldadura: incremento de velocidad y nivel mínimo de proyec-ciones. Recomendada para alambres sólidos y tubulares.

Beneficios de las mezclas FERRO D eINFRA MIXX 200

Gases de protección

32

Gases para la soldadura MIG/MAG

Gases de protección

Acero Inoxidable

INFRA MIXX 200/2( Ar + CO2 )

Excelente para soldadura convencional y MIG-sinérgico. La adición de CO2 aumenta laexcelente penetración. Aceros al carbón e inoxidable.

INFRA MIXX 200/02INFRA MIXX 200/05( Ar + O2 )

Para la transferencia en spray. La adición de O2 estabiliza el arco y disminuye lassocavaciones.

Aluminio y sus aleaciones

ARGÓN Arco estable y controlable.Utilizado para el aluminio puro y sus aleaciones, el cordón final requiere limpieza.

ALUMIXX

( Ar + He )

La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico que asegu-ra una mejor fusión del material en diversos espesores, incrementa la velocidad deaplicación y la penetración.

Cobre y sus aleaciones

ARGÓN Empleado para láminas y placas menores a 9 mm de espesor, el cordón final requierelimpieza.

ALUMIXX

( Ar + He )

La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico que asegu-ra una mejor fusión del material en diversos espesores menores a 6 mm, en espesoresmayores garantiza excelente penetración y mayor velocidad de aplicación.

Níquel y sus aleaciones

ARGÓN Se emplea para láminas y placas menores a 9 mm de espesor.Válido para la aplicación por arco pulsado, el cordón final requiere limpieza.

ALUMIXX

( Ar + He )

La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico que asegu-ra una mejor fusión del material en diversos espesores, garantiza excelente pene-tración y mayor velocidad de aplicación.

RECOMENDACIÓNLas mezclas para soldar línea

INFRA MIXX, garantizan:- Incremento de la productividad

- Mejora considerable de la calidad de la soldadura

- Mayor seguridad al reducir la emisión dehumos tóxicos y menores radiaciones infrar-

rojos y ultravioleta

33

Beneficios de la mezcla Alumixx

Facilitan la transferencia de calor.

Válido para emplear en metales con una elevada conductividad térmica,especialmente con espesores gruesos.

Mayor profundidad de penetración.

Velocidades de soldadura mayores.

Beneficios de las mezclas INOXX TAG

Incremento en la velocidad de soldadura.

Mejora de la penetración.

Disminuye el nivel de oxidaciones.

Menor consumo de gas y mejora en los costos.

Menor limpieza post-soldadura.

Menor consumo de energía eléctrica.

Gases para la soldadura TIG

Gases de protección

Gas protección Metal

ARGÓN Todos los metales. Aceros al carbón, inoxidables, aluminio, cobre y aleaciones.Garantiza la estabilidad de arco.

ALUMIXX( Ar + He )

Recomendado para aceros Inoxidables no compatibles con HIDROGENO Serie 400-500, metales y aleaciones de alta conductividad térmica (Aluminio y Cobre).La adición de Helio proporciona una soldadura más rápida que con ARGÓN.

INOXX TAG( Ar + H2 )

Recomendado para soldadura manual de acero Inoxidable serie 200 y 300, Cupro-

Níquel y aleaciones de Níquel.

Ofrece excelente limpieza y altas velocidades de aplicación.

INOXX TAG X-1( Ar + H2 )

Para espesores mayores y para aumento de velocidad de aplicación.Recomendado para soldadura automática de aceros Inoxidables serie 200 y 300,Cupro-Níquel y aleaciones de Níquel.

34

Datos útiles para la soldadura MIG/MAG

Valores de corriente óptimos para alambres sólidos de acero

Diámetro del electrodo (mm)

0.8

0.9

1.1

1.6

Rango de corriente (A)

50-140

65-200

140-300

180-375

Longitud de alambre sólido por Kilogramo

Diámetro del electrodo (mm)

0.8

0.9

1.1

1.6

Acero al Carbono

125

95

55

30

Acero Inoxidable

122

93

54

29

Aluminio

364

276

160

87

Longitud aproximada por Kilogramo (m)

Velocidad de fusión de alambres sólidos de aporte de Acero al Carbono

Datos de soldadura

35

Condiciones típicas para la soldadura de láminas de espesor bajo por el proceso MIG/MAG

Notas:

(1) Flujo de gas para la línea de gases FERRO e INFRA MIXX 200: de 12 a 14 L/min. (25-30 pie3/h).Flujo de gas para línea de gases ALUMIXX: de 18 a 25 L/min. (40-50 pie3/h).

(2) Soldadura por ambos lados.(3) Modo de transferencia arco pulsado.

Los rangos de flujo recomendados aplican en condiciones donde no existen corrientes de aire.

Datos de soldadura

Espesor de lámina

(mm) (in)

Separación

(mm)

Diámetro delelectrodo

(mm)

Corriente

(A)

Voltaje

(V)

Gas (1)

Acero al Carbono

0.9 1/32 0.8 0.9 55-65 16-17 INFRA MIXX 200/05

1.2 3/64 0.8 0.9 80-100 17-19 INFRA MIXX 200/05

1.6 1/6 0.8 0.9 90-100 17-19 INFRA MIXX 200/2

2.0 5/64 0.8 0.9 110-130 18-20 INFRA MIXX 200/8

3.2 1/8 0.8 1.1

180-200 20-23

FERRO DFERRO DFERRO D

4.0 5/32 1.2 1.1

6.0 (2) 1/4 1.6 1.1

Acero Inoxidable

1.6 1/16 1.0 0.9 70-90 19-20 INFRA MIXX 200/02

2.0 5/64 1.0 0.9 75-95 19-20 INFRA MIXX 200/02

3.2 1/8 1.0 0.9 90-130 18-21 INOXX MAG

6.0 (2) 1/4 1.6 1.1 180-240 22-26 INOXX MAG

Aluminio y sus aleaciones

1.6 (3) 1/18 1.0 0.9 70-100 17-18 ARGÓN

2.0 (3) 5/64 1.0 0.9 70-100 17-18 ARGÓN

3.2 1/8 1.0 1.1 100-130 19-20 ALUMIXX

6.0 (2) 1/4 1.6 1.1 150-200 26-29 ALUMIXX

Condiciones típicas para la soldadura de placas de espesor medio y alto por el proceso MIG/MAG

Uniones a tope en posición plana Soldaduras en ángulo en posición plana

Soldaduras a tope y en ángulo en posición vertical

Cordón Diámetro Corriente Voltajedel alambre (A) (V)

(mm)

Aceros al carbono - INFRA FERRO D / FERRO G

Raíz 0.9 90-100 17-18

Segundo 1.1 260-270 29-30Relleno 1.1 280-300 31-33

Acero Inoxidable - INOXX MAG

Raíz 0.9 80-85 19-20

Segundo 1.6 220-230 22-24

Relleno 1.6 265-275 25-26

Aluminio y sus aleaciones - ALUMIXX

Raíz 1.1 85-95 21-22

Segundo 1.6 210-220 24-26

Relleno 1.6 230-240 24-26

Longitud Diámetro Corriente Voltaje Nº dede garganta del alambre (A) (V) pasos(mm) (mm)

6 1.1 300-320 31-33 1

10 1.1 290-310 30-32 2

12 1.1 290-310 30-32 4

Espesor Diámetro Corriente Voltaje Nº dede placa/ del (A) (V) pasosLongitud alambre

de garganta (mm)(mm)

6 0.9 80-95 17-18 1

10 0.9 70-180 19-20 1

12 (1) 0.9 80-95 17-18 2

12 (2) 0.9 70-180 19-20 2

Emplearuna onda triangular

Asegurarla fusión en la raíz

Notas:

(1) Pasada de raíz depositada en vertical descendente.(2) Resto de pasadas (de relleno) depositadas con oscilación del electrodo.

36

Datos de soldadura

37

RaízSegundaRelleno

1.11.61.6

140-180280-350280-350

2028-3028-30

Pasos Diámetro de alambre(mm)

Corriente(A)

Voltaje(V)

Placas de acero: Gases de protección INFRA MIXX 200/25, 200/20 ó CO2 en función de FCAWFlujo de gas de protección: 15 L/min (30 pie3/h)

Datos útiles para alambre tubular - FCAW

Rangos de corriente óptimos para electrodos de acero

Los rangos de corriente varían de acuerdo al tipo de alambre tubular

Condiciones de soldadura óptimas para alambres tubulares - FCAW

Diámetro del alambre (mm)

1.1

1.6

2.0

2.4

3.2

Corriente (A)

100-280

140-350

200-425

300-525

400-650

RaízSegundaRelleno

1.11.11.1

130-165150-170170-200

181820

Soldaduras a tope – Posición plana

Pasos Diámetro de alambre(mm)

Corriente(A)

Voltaje(V)

Todas las soldaduras – Posición vertical

Longitud de garganta(mm)

Diámetro de alambre(mm)

Corriente(A)

Voltaje(V)

4.56.010.0

1.62.42.4

325-375400-450450-525

253032

Soldadura en ángulo – Posición plana, horizontal y vertical – Pasada simple

Datos de soldadura

38

1.6

3.2

4.8

6.0

1.6

1.6 a 2.4

2.4

3.2

1.6

2.4

3.2

4.8

60-70

75-95

110-130

155-175

5

6

7

8

Respaldo eliminableespesor menor a 3.2 mm

Sin separación de raízespesor menor a 3.2 mm

espesor mayor oigual 4.8 mm

Espesor del metal Diámetro delelectrodo de

tungsteno (mm)

Diámetro de lavarilla de aporte

(mm)

Corriente de sol-dadura

(A)

Flujo de gas deprotección

(L/min)

Condiciones típicas para la soldadura TIG

Uniones a tope

Preparación de bordes recomendada:

Acero al Carbono – Corriente continua – Electrodo aleado con Torio

Nota:

La velocidad del flujo del gas de protección está basada en el gas ARGÓN. Para mezclascon alto contenido en Helio (línea ALUMIXX) el flujo de gas debe ser entre un 20% y un30% superior que el de Argón puro.

Acero Inoxidable – Corriente continua – Electrodo aleado con Torio

1.6

3.2

4.8

6.0

1.6

2.4

2.4

3.2

1.6

2.4

3.2

4.0

60-70

70-95

100-120

135-160

5

6

7

8

Aluminio – Corriente alterna – Electrodo aleado con Circonio

1.6

3.2

4.8

6.0

2.4

3.2

4.0

4.8

1.6

2.4

3.2

4.8

60-80

125-145

180-220

235-275

6

7

10

12

Datos de soldadura

39

1.6

3.2

4.8

6.0

1.6

1.6 a 2.4

2.4

3.2

1.6

2.4

3.2

4.8

50-70

90-120

135-175

170-200

5

5

6

7

Espesor del metal(mm)

Diámetro delelectrodo de

tungsteno (mm)

Diámetro de lavarilla de aporte

(mm)

Intensidad desoldadura

(A)

Caudal de gas deprotección

(L/min)

Condiciones típicas para la soldadura TIG

Uniones en T - Soldaduras en ángulo

Acero al Carbono – Corriente continua – Electrodo aleado con Torio

Nota:

La velocidad del flujo del gas de protección está basada en el gas ARGÓN.Para mezclas con alto contenido en Helio (línea ALUMIXX) el flujo de gas debe ser entreun 20% y un 30% superior que el de Argón puro.

Acero Inoxidable – Corriente continua – Electrodo aleado con Torio

1.6

3.2

4.8

6.0

1.6

2.4

2.4

3.2

1.6

2.4

3.2

4.0

50-70

85-105

120-145

165-180

5

5

6

7

Aluminio – Corriente alterna – Electrodo aleado con Circonio

1.6

3.2

4.8

6.0

2.4

3.2

3.2 a 4.0

4.0 a 4.8

1.6

2.4

3.2

4.8

60-80

130-160

195-230

260-295

5

6

7

10

Datos de soldadura

Condiciones típicas para la soldadura TIG

Uniones en esquina

Nota:

La velocidad del flujo del gas de protección está basada en el gas ARGÓN. Para mezclas con alto contenido enHelio (línea ALUMIXX) el flujo de gas debe ser entre un 20% y un 30% superior que el de Argón puro.

Espesor del Diámetro del Diámetro de la Intensidad de Caudal de gasmetal electrodo varilla de aporte soldadura de protección(mm) (mm) (mm) (A) (L/min)

Acero al Carbono - Corriente continua - Electrodo aleado con Torio

1.6 1.6 1.6 40-60 6

3.2 1.6 a 2.4 2.4 70-90 7

4.8 2.4 3.2 110-130 8

6.0 3.2 4.8 155-175 10

Acero Inoxidable - Corriente continua - Electrodo aleado con Torio

1.6 1.6 1.6 40-55 6

3.2 2.4 2.4 50-75 7

4.8 2.4 3.2 90-110 8

6.0 3.2 4.0 125-150 10

Aluminio - Corriente alterna - Electrodo aleado con Circonio

1.6 2.4 1.6 50-70 6

3.2 2.4 a 3.2 2.4 100-120 7

4.8 3.2 a 4.0 3.2 175-210 10

6.0 4.0 a 4.8 4.8 220-260 12

40

Datos de soldadura

41

Principios

El oxiacetileno es ampliamente utilizado para cortar:Placas de acero al carbón en línea recta y diversas

formas (redondeadas, ángulos, cuadradas)Bizelado de extremos de tuberíasChatarra

La acción de corte depende de la reacción químicaentre el oxígeno y el hierro o el acero al carbón.Una flama de precalentamiento es usada para elevar latemperatura de la superficie de la placa a cortar.El calor de la reacción fuende el metal el cual es impul-sado de la ranura de corte por el chorro de oxígeno.

Corte con oxiacetileno

El corte con acetileno garantiza:* Menor consumo de oxígeno

* Mejor calidad de corte* Mayor velocidad de corte

* Menor zona aectada por el calor

RECOMENDACIÓN

Metal Respuesta al calor

Acero al bajo y mediano carbono

Muy buena calidad

de corteAcero inoxidable Pobre calidad de corte

Aluminio y cobre No aplicable

42

El equipo requerido para oxicorte incluye:

Aditamento de corte

Regulador para oxígeno y acetileno

Manguera para oxígeno y acetileno

Oxígeno gas

Acetileno gas

El tipo de boquilla está definida por el gas com-bustible a utilizar.

Por su seguridad los equipos deben incluir arrestadoresde flama a la salida del regulador y una válvula checka la entrada del aditamento de corte.

Equipo

43

Calienta el metal para iniciar la acción de corte.

Calienta la superficie a lo largo de la línea de cortepara mantener la acción de corte.

Desecha la pintura, grasa y óxido de la superficie

Flama de precalentamiento

44

El objetivo es producir un corte con:

Ranura uniforme y angosta

Acabados definidos

Superficies limpias

Sin adherencia de escoria

La calidad de una superficie de corte depende de lassiguientes variables:

Calidad de corte

Variable Condición Efecto

Separación de la boquilla a la placa

Muy corta ángulo superior redondeado

Muy alta socavamiento

Presión de oxígeno de corteMuy baja interrupción del corte

Muy alta acabado irregular, ancho de ranura de corte variable

Velocidad de corteMuy baja fusión excesiva, adherencia de escoria

a la superficie de corte

Muy alta socavado, escoria en la parte baja del corte

Flama de precalentamientoDébil interrupción del corte

Fuerte ángulo superior del corte muy redondeado

RECOMENDACIÓN

El acetileno usado en corte de acero:

a) 30% menos consumo de oxígeno

b) mayor velocidad de avance en el corte

c) menor desperdicio de material al dejarranuras de corte menores

d) mejor acabado en el corte que eliminatrabajos de limpieza posterior

e)menor área afectada por el calor resul-tando en menor afectación depropiedades mecánicas de material base

45

Corte manualEs utilizado para cortes de longitudes hasta 30 cm (12pulg).Es difícil lograr un corte uniforme. Las variaciones en lavelocidad de avance, así como de la distancia de laboquilla a la placa, provocan acabados irregulares enlas superficies cortadas.Es posible lograr mejores resultados con el uso deguías rectas y circulares.

Corte mecanizadoLos cortes con equipos mecanizados producenmejores acabados.Existen variedad de equipos mecanizados, con ajustesde velocidad y que se desplazan en línea recta, circun-ferencia o en formas definidas.

Los sistemas mecanizados permiten preparar para sol-dar las superficies cortadas.

Se pueden realizarvarios cortessimultáneamente.

Sistema de cortemecanizado

Técnicas de operación

Para mayor información sobre losbeneficios del corte de acero conacetileno, consulte con un asesor,quién le demostrará los beneficios

descritos

RECOMENDACIÓN

46

Condiciones de operación típicas

Espesor de placa mmpulg

61/4

93/8

121/2

183/4

251

351 3/8

502

Tamaño de la boquilla

mm .8 .8 1.2 1.2 1.6 1.6 1.6

(pulg) (1/32) (1/32) (3/64) (3/64) (1/16) (1/16) (1/16)

Velocidad de corte mm/s 10.2 9.3 8.9 6.3 5.5 5.1 4.9in/min 24 22 21 15 13 12 11.5

Oxígeno de corte

Presiónkg/cm2 1.8 1.8 2.1 2.1 2. 3.2 3.2

PSI 25 25 30 30 40 45 45

Flujo l/hr 650 950 1150 1600 2000 2500 3300

Gas de precalen-tamientoPresión

kg/cm2 0.14 0.21 0.21 0.21 0.30 0.30 0.30PSI 2 3 3 3 4 4 4

Relación de flujo

l/hr

Acetileno 310 320 340 340 400 430 430

Oxígeno 340 355 375 375 440 475 475

Gas LP Butano 255 265 300 300 350 400 400

Oxígeno 1080 1125 1275 1275 1475 1720 1720

Nota: Estas condiciones representan un ajuste inicial. Ajustes más precisos dependen del tipo de boquilla, la separación boquillaplaca y las condiciones de la superficie.

La seguridad de soldadura requiere seguir las reglas básicas de seguridad. Manténgalas siempre presentes.

Reglas de seguridad

1. Ningún objeto que pretenda soldar es tan importante como usted.Evite la asfixia y enfermedades derivadas de la inhalación de humos generados durante la aplicación de sol-

dadura. Asegúrese que siempre exista una buena circulación de aire puro para respirar.

2. Evite riesgos de fuego, removiendo los materiales combustibles que existan en su área de trabajo.Las chispas generadas durante la aplicación de soldadura tienen un alcance mayor al que se pueda imaginar,

especialmente cuando la aplicación se realiza en partes elevadas.

Nunca suelde en un área en la que existan líquidos combustibles, papel, tela, grasas.

3. Utilice lentes de seguridad aprobados pr Norma ANSI, para prevenir daños a los ojos. En muchas ocaciones laschispas de soldadura saltan al interior de la careta protectora.

4. Nunca ingrese a espacios cerrados sin la vigilancia de otra (s) persona (s). La aplicación de soldadura en espa-cios cerrados genera peligros como: fuego, explosión, asfixia o choque eléctrico.

5. Siempre tenga presente las rutas de salida en caso de emergencia.

La seguridad en soldadura

47

6. Nunca suelde material galvanizado sin la adecuada extracción de humos o ventilación, los humos de zinc sontóxicos.

7. Los humos producidos durante la aplicación de soldadura afectan la salud. Mantenga su cabeza alejada de lacorriente de humos. Así mismo, utilice el equipo de respiración adecuado.

8. Poliéster y otras fibras sintéticas no son recomendadas para realizar actividades de soldadura por su alto gradode inflamabilidad. Utilice siempre ropa de algodón natural.

9. Nunca tire residuos de electrodos al piso, pueden estar lo suficientemente calientes para incendiar materialescombustibles. Así mismo, pueden funcionar como rodillos que le provoquen resbalar y una caída.

10. Las máquinas de soldar elevan los valores de la corriente eléctrica. Prevenga los daños por choques eléctricos,asegurándose que los cables y conexiones se encuentran en buenas condiciones.

11. Nunca suelde si su ropa está húmeda o Ud. está parado en un charco de agua.

12. Nunca suelde ningún material que contenga sustancias volátiles como gasolina. El contenedor puede explotaraún si esta vacío.

Seguir éstas sencillas reglas le garantiza desarrollar la actividad de soldadura por largo tiempo.

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NOTAS

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NOTAS

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NOTAS

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