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PROCESO DE SOLDADURA GMAW, PARA ACEROS ORDINARIOS AL CARBÓN, ACEROS INOXIDABLES Y ALUMINIO PROCESO DE SOLDADURA GMAW, PARA ACEROS ORDINARIOS AL CARBÓN, ACEROS INOXIDABLES Y ALUMINIO Granja M. * Hidalgo V. * * Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Mecánica Quito, Ecuador (Tel: 593-2-2507-144; e-mail: [email protected]; [email protected]) Resumen: En sus primeras aplicaciones comerciales, el proceso fue usado para soldar aluminio con un gas de protección inerte, dando lugar al término “MIG”(metal inert gas) el cual es todavía comúnmente usado cuando se refiere a este proceso. Se han añadido variaciones a este proceso, entre las cuáles se tiene el uso de gases de protección activos, particularmente CO 2 para la soldadura de ciertos materiales ferrosos. Esto eventualmente conduce al término formalmente aceptado por la AWS como soldadura de arco con alambre continuo bajo protección gaseosa (GMAW). Desarrollos posteriores incluyen al modo de transferencia de metal cortocircuito (GMAW-S), una variación de baja energía de calor que permite soldar fuera de posición y también en materiales de lamina metálicas delgadas; y un método de corriente pulsante controlada (GMAW-P) para proveer una transferencia de metal en forma de spray uniforme desde el electrodo con niveles de corriente en promedio más bajo. El GMAW usa ya sea equipo automático o semiautomático, la mayoría de los metales pueden soldarse con este proceso, es económico y requiere poco a ninguna limpieza del depósito de soldadura. La distorsión es reducida y el acabado del metal es mínimo comparado con la soldadura de electrodo revestido. Palabras clave: Soldadura GMAW, Trasferencia por rociado axial, Transferencia globular, Transferencia por rociado pulsante GMAW-P, Transferencia cortocircuito GMAW-S. Abstract: In its first commercial applications, the process was used to weld aluminum with a protective inert gas, leading to the term "MIG" (metal inert gas) which is still commonly used when referring to this process. Variations have been added to this process, among which there is the use of active shielding gases, particularly CO2 for welding certain ferrous materials. This eventually leads to the term formally accepted by the AWS as gas metal arc welding (GMAW). Further developments include transfer of metal by short circuit (GMAW-S), low energy variation that allows welding out of position and also in thin metal sheet materials, and a method of controlled pulsed current (GMAW-P) to provide the transfer of metal in the form of uniform spray from the electrode with current levels lower than average. GMAW uses either semiautomatic or automatic equipment; several metals can be welded with this process, it is inexpensive and needs little or no cleaning of weld deposit. The distortion is reduced and the metal finish is minimal compared to the coated electrode welding. Keywords: GMAW, axial spray transfer, globular transfer, pulsed spray transfer GMAW-P, short-circuit Transfer GMAW-S. 1. INTRODUCCIÓN GMAW es un proceso de soldadura de arco el cual incor- pora la alimentación automática de un electrodo continuo consumible que está protegido por un gas suministrado externamente. Puesto que el equipo se provee para auto regulación automática de las características eléctricas del arco y tasa de deposición, los únicos controles manuales re- queridos por el soldador para la operación semiautomática son posicionamiento de la pistola, guía, y velocidad de avance. La longitud del arco y el nivel de la corriente se mantienen automáticamente. El proceso de control y la función se logran a través de estos tres elementos básicos del equipo (ver fig. 1) (1) Pistola y cable de ensamble. (2) Unidad de alimentación del alambre. (3) Fuente de poder. La pistola y el ensamble del cable ejecutan tres funciones. Este entrega el gas de protección a la región del arco, guía al electrodo consumible a la punta de contacto y conduce la energía eléctrica a la punta de contacto. Cuando Revista Politécnica - Julio 2013, Vol. 32, No. 2, Páginas: 11–18 11

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  • PROCESO DE SOLDADURA GMAW, PARA ACEROS ORDINARIOS AL CARBN, ACEROS INOXIDABLES Y ALUMINIO

    PROCESO DE SOLDADURA GMAW,PARA ACEROS ORDINARIOS AL

    CARBN, ACEROS INOXIDABLES YALUMINIO

    Granja M. Hidalgo V.

    Escuela Politcnica Nacional, Facultad de Ingeniera MecnicaQuito, Ecuador (Tel: 593-2-2507-144; e-mail: [email protected];

    [email protected])

    Resumen: En sus primeras aplicaciones comerciales, el proceso fue usado para soldar aluminio con un gasde proteccin inerte, dando lugar al trmino MIG(metal inert gas) el cual es todava comnmente usadocuando se refiere a este proceso. Se han aadido variaciones a este proceso, entre las cules se tiene el usode gases de proteccin activos, particularmente CO2 para la soldadura de ciertos materiales ferrosos. Estoeventualmente conduce al trmino formalmente aceptado por la AWS como soldadura de arco con alambrecontinuo bajo proteccin gaseosa (GMAW). Desarrollos posteriores incluyen al modo de transferencia demetal cortocircuito (GMAW-S), una variacin de baja energa de calor que permite soldar fuera de posicin ytambin en materiales de lamina metlicas delgadas; y un mtodo de corriente pulsante controlada (GMAW-P)para proveer una transferencia de metal en forma de spray uniforme desde el electrodo con niveles de corrienteen promedio ms bajo. El GMAW usa ya sea equipo automtico o semiautomtico, la mayora de los metalespueden soldarse con este proceso, es econmico y requiere poco a ninguna limpieza del depsito de soldadura.La distorsin es reducida y el acabado del metal es mnimo comparado con la soldadura de electrodo revestido.

    Palabras clave: Soldadura GMAW, Trasferencia por rociado axial, Transferencia globular,Transferencia por rociado pulsante GMAW-P, Transferencia cortocircuito GMAW-S.

    Abstract: In its first commercial applications, the process was used to weld aluminum with a protective inertgas, leading to the term "MIG" (metal inert gas) which is still commonly used when referring to this process.Variations have been added to this process, among which there is the use of active shielding gases, particularlyCO2 for welding certain ferrous materials. This eventually leads to the term formally accepted by the AWS asgas metal arc welding (GMAW). Further developments include transfer of metal by short circuit (GMAW-S),low energy variation that allows welding out of position and also in thin metal sheet materials, and a methodof controlled pulsed current (GMAW-P) to provide the transfer of metal in the form of uniform spray from theelectrode with current levels lower than average. GMAW uses either semiautomatic or automatic equipment;several metals can be welded with this process, it is inexpensive and needs little or no cleaning of weld deposit.The distortion is reduced and the metal finish is minimal compared to the coated electrode welding.

    Keywords: GMAW, axial spray transfer, globular transfer, pulsed spray transfer GMAW-P,short-circuit Transfer GMAW-S.

    1. INTRODUCCIN

    GMAW es un proceso de soldadura de arco el cual incor-pora la alimentacin automtica de un electrodo continuoconsumible que est protegido por un gas suministradoexternamente. Puesto que el equipo se provee para autoregulacin automtica de las caractersticas elctricas delarco y tasa de deposicin, los nicos controles manuales re-queridos por el soldador para la operacin semiautomticason posicionamiento de la pistola, gua, y velocidad deavance. La longitud del arco y el nivel de la corriente se

    mantienen automticamente. El proceso de control y lafuncin se logran a travs de estos tres elementos bsicosdel equipo (ver fig. 1)

    (1) Pistola y cable de ensamble.(2) Unidad de alimentacin del alambre.(3) Fuente de poder.

    La pistola y el ensamble del cable ejecutan tres funciones.Este entrega el gas de proteccin a la regin del arco,gua al electrodo consumible a la punta de contacto yconduce la energa elctrica a la punta de contacto. Cuando

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    el interruptor de la pistola es activado, gas, energa, yelectrodo son entregados simultneamente al trabajo y unarco es creado. La unidad de alimentacin del alambre y lafuente de poder estn normalmente acopladas para proveeruna autorregulacin automtica de la longitud del arco. Lacombinacin bsica usada para producir esta regulacinconsiste de una fuente de poder de voltaje constante (quesuministra una curva plana voltaje-corriente) en unincon una unidad de alimentacin de alambre de velocidadconstante.

    Figura 1: Equipo de soldadura GMAW bsico.

    Algunos equipos GMAW, sin embargo, usan una fuentede poder de corriente constante (que suministra unacurva voltaje-corriente decreciente) ms una unidad dealimentacin del alambre controlado por voltaje del arco.Con esta ltima combinacin, los cambios de voltaje delarco causados por un cambio en la longitud del arco,iniciarn una respuesta en la unidad de alimentacin delalambre sea para incrementar o para decrecer la velocidadde alimentacin del alambre para mantener la longitud delarco original establecida.

    2. MODOS DE TRANSFERENCIA DEL METAL ENEL PROCESO GMAW

    Caractersticas. Las caractersticas de GMAW se de-scriben mejor por los cuatro modos bsicos de transferen-cia del metal que pueden ocurrir en el proceso: Trasferenciapor rociado axial, Transferencia globular, Transferenciapor rociado pulsante, y Transferencias cortocircuito [2].La transferencia globular y spray axial estn asociadasbsicamente con la relativamente alta energa del arco.Con la ocasional excepcin del modo spray en dimetrosde electrodos muy pequeos, tanto la transferencia sprayaxial como la globular estn normalmente limitadas aposiciones de soldadura plana y horizontal con materialesde espesor no menor de 1/8 de pulgadas (3,2 milmetros).La transferencia spray pulsante, en el que el promediodel nivel de energa es reducido, es otra excepcin (verGMAW-P). La transferencia de corto circuito es un pro-ceso de energa relativamente baja limitado a metales de

    espesores no mayores de 1/8 de pulgada (3,2 mm.), este esusado en todas las posiciones de soldadura.

    La fsica de la transferencia de metal fundido no es muycomprendida; sin embargo, se han sugerido una seriede fuerzas responsables para regular las transferencias.Con mayor probabilidad, una combinacin de fuerzas esresponsable para el desprendimiento del metal fundidodesde el electrodo y la impulsin a travs del arco haciael metal base. Dos de aquellas fuerzas, gravedad y efectopinch, pueden ser considerados en una simple descripcindel mecanismo de transferencia y sus tres modos bsicos.El efecto pinch es un cuello momentneo de la gotalquida desde el electrodo que transporta la corriente queocurre como resultado del efecto electromagntico de lacorriente (ver fig. 2).

    Figura 2: Ilustracin del efecto pinch.

    Esta es la clave para la transferencia spray axial (ver fig.5) y un factor en la transferencia de corto circuito. Encualquier conductor, el efecto de la fuerza de apriete esproporcional al cuadrado de la corriente que fluye por este;por ejemplo, si la corriente se duplica, la fuerza de apretarse cuadriplica. Este efecto de apretar puede ser tan grandeque en ocasiones el electrodo se rompe y finalmente sesepara. La gota fundida en el extremo de un electrodo esfcilmente apretada con valores normales de corriente desoldadura. La transferencia globular se caracteriza por elefecto predominante de la fuerza de gravedad.

    Figura 3: Velocidad de alimentacin vs. Corriente, electrodos dealuminio y acero [1].

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    Transferencia por rociado. Gas de proteccin con unmnimo de 80 por ciento de argn). En este modo, latransferencia de metal a travs del arco es forma de gotasde un tamao igual o menor que el dimetro del electrodo.Las gotas son dirigidas axialmente en lnea recta desde elelectrodo al charco de soldadura. El arco es muy uniformey estable. El resultado es pequea salpicadura y un cordnde soldadura de superficie relativamente lisa. La energadel arco (plasma) es extendida afuera en un modelo deforma cnica. Esto resulta en una buena caractersticade mojado en los extremos del cordn de soldadura peroesta fluidez relativa origina una penetracin superficial(fusin de penetracin superficial). La penetracin es msprofunda que la obtenida con soldadura por arco conelectrodo revestido (SMAW) pero menor que la que sepuede obtener con GMAW en el modo de transferenciaglobular de alta energa.

    El modo de transferencia por rociado axial es establecidocon un nivel mnimo de corriente para cualquier dimetrode electrodo dado (densidad de corriente). Este nivelde corriente es llamado generalmente la corriente detransicin (ver figuras 3 y 4).

    Figura 4: Variacin en volumen y tasa de transferencia de gotas vs.Corriente, electrodos de acero. [1].

    Una corriente de transicin bien definida existe solamentecon un gas de proteccin que contiene un mnimo de 80%de argn. Con niveles de corriente bajo la corriente detransicin incrementan el tamao de la gota (ms grandeque el dimetro del electrodo (ver figuras 4 y 5). Lascaractersticas del arco son completamente inestables eneste rango de operacin.

    Figura 5: Caractersticas de la transferencia de soldadura.

    Transferencia globular (proteccin con CO2 o he-lio). En este modo, la transferencia de metal a travs delarco es en la forma de glbulos irregulares aleatoriamentedirigidos a travs del arco de manera irregular (ver figura5), resultando en un monto considerable de salpicadura. Lasalpicadura es minimizada cuando se usa una proteccinde CO2 y ajustando las condiciones de soldadura tal quela punta del electrodo este bajo la superficie del metalde soldadura fundida y dentro de la cavidad generadapor la fuerza del arco. El arco de CO2 es generalmenteinestable por naturaleza y caracterizado por un sonido"crepitante". Este presenta una superficie del cordn desoldadura rugoso en apariencia (efecto rizado) en com-paracin con el cordn obtenido en la transferencia porspray axial. Dado que la mayora de la energa del arcoes dirigida hacia adelante y bajo la superficie del metal desoldadura fundido, el perfil del cordn de soldadura exhibeuna penetracin extremadamente profunda con una accinde "mojado" en las extremidades del cordn de soldaduraque es menor que el obtenido en el modo de transferenciapor spray axial. La relativa estabilidad del arco de CO2puede ser establecida con niveles de corriente ms altasusando un arco enterrado.

    Utilizando gases ricos en helio se producen cordones de sol-dadura ms anchos con una penetracin profunda similara la del argn, con una geometra ms deseable.

    Transferencia Corto Circuito GMAW-S. En el cortocircuito, modo de baja energa, toda la transferencia demetal ocurre cuando el electrodo est en contacto conel charco fundido en la pieza-trabajo. En este modo detransferencia de metal, las caractersticas de la fuentede poder controlan la relacin entre el establecimientointermitente de un arco y el corto circuito del electrodoa la pieza (ver figura 6).

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    Figura 6: Transferencia de metal, GMAW cortocircuito.

    Dado que el calor entregado es bajo, la penetracin delcordn de soldadura es muy superficial y debe ser ejerci-tado en la tcnica para asegurar una buena fusin en sec-ciones gruesas. Sin embargo, estas caractersticas permitesoldar en toda posicin. La transferencia corto circuito esparticularmente adaptable para soldar secciones de calibredelgado.

    Variaciones. Adicionalmente a los tres modos bsicos detransferencia de metal que caracteriza el proceso GMAW,estas son algunas variaciones significantes nicamente.

    Transferencia por arco pulsado GMAW-P. La trans-ferencia por corriente pulsante es una variacin del procesoGMAW capaz de soldar en toda posicin con un nivel deenerga ms alto que con transferencia cortocircuito. Enesta variacin, la fuente de poder provee dos niveles de cor-riente: Un nivel de "base" estable y bajo en magnitud paraproducir cualquier transferencia; y una corriente pulsantepico, superpuesta sobre la corriente de base a intervalosregulares (ver figura 7).

    Figura 7: Transferencia por arco pulsante GMAW-P.

    La soldadura GMAW-P tambin usa cambios en la polar-idad y las caractersticas de la corriente pulsante son apli-cadas en la soldadura por arco en aceros de alta resistenciade partes del automvil [3, 4].

    Soldadura de Punto por Arco. Aadiendo un timer alarco a un equipo GMAW estndar y boquillas especialesa la pistola es virtualmente todo lo requerido para proveerla capacidad de soldar por puntos. La principal diferenciafuncional entre soldadura de punto por arco y soldadura depunto por resistencia es que en la soldadura de punto porarco el pedazo soldado empieza a formarse desde afuera deuno de los miembros a ser unidos ms que en las interfaces

    entre los dos miembros. Esto en ambos presenta ventajas ydesventajas cuando los procesos son comparados. Tambinla soldadura GMAW no es considerada normalmente unproceso de soldadura para toda posicin. El dimetro delpedazo de las interfaces (resistencia mecnica del punto desoldadura) es principalmente controlado por la velocidadde alimentacin del alambre (corriente), el tiempo delarco, y la combinacin de espesores que son unidos. Sinembargo, el voltaje, dimetro del electrodo, tipo de gas deproteccin, extensin del electrodo, y ajuste de las piezasson factores muy importantes que deben ser consideradospara alcanzar ptimos resultados para una aplicacindada. El control preciso de estas variables es esencialpara reproducir resultados en soldaduras de materiales decalibres delgados.

    3. EQUIPOS

    El proceso GMAW puede ser utilizado ya sea automti-camente o semiautomticamente. El equipo bsico paracualquier instalacin GMAW consiste de lo siguiente:

    Figura 8: Pistola de soldar GMAW.

    (1) Una pistola de soldar.(2) Un motor de alimentacin de alambre y engranajes

    asociados o rodillos de traccin.(3) Un control de soldadura.(4) Una fuente de poder de soldadura.(5) Una fuente reguladora de gas de proteccin.(6) Una fuente de electrodo.(7) Cables de interconexin y mangueras.

    Figura 9: Instalacin GMAW semiautomtica.

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    En la figura 8 se puede observar la pistola de soldadura,esta es usada para introducir el electrodo y el gas deproteccin en la zona de soldar para transmitir la energaelctrica al electrodo, y en las figuras 9 y 10 los compo-nentes semiautomtico y automtico tpicos.

    Figura 10: Instalacin GMAW automtico.

    4. GASES DE PROTECCIN, ELECTRODOSCONSUMIBLES

    Tabla 1: Gases de proteccin y mezclas de gas [1].

    Gas de proteccin. La mayora de metales exhibeuna fuerte tendencia para combinarse con el oxgeno yen menor extensin con nitrgeno (para formar nitrurosmetlicos). El oxgeno tambin reaccionar con el carbnpara formar el gas monxido de carbono. Esos productosde la reaccin son toda una fuente de deficiencias parala soldadura en la forma de: defectos de fusin debido alos xidos; prdidas de resistencia debido a la porosidad,xidos, y nitruros; y fragilidad del metal de soldaduradebido a los xidos y nitruros disueltos. Estos productos de

    la reaccin son fcilmente formados dado que la atmsferaest compuesta de 80% de nitrgeno y 20% de oxgeno.En la tabla 1 y 2 se muestra los gases de proteccin y losmateriales de aporte utilizados en la industria.

    Electrodos. En la Ingeniera de obras soldadas, los met-ales de aporte son seleccionados para producir un de-psito de soldadura con los siguientes objetivos bsicos:deposito semejante a las propiedades fsico-mecnicas delmetal base, y cordn de soldadura sano, y libre de discon-tinuidades.

    Tabla 2: Metales de aporte recomendados [1].

    5. RECOMENDACIONES DE SOLDADURA

    5.1 Soldadura de aceros ordinarios al carbon y de bajaaleacin

    Cuando se suelda con transferencia cortocircuito, use unngulo de arrastre o empuje adecuado de 75o a 80o conrespecto al eje del cordn, La tasa de deposicin en lib/hr(Kg/hr) es directamente relacionado a la velocidad dealimentacin en plg/min. (m/min.). La instalacin precisade la soldadura puede ser realizada con el establecimientode la velocidad de alimentacin del alambre (WFS).

    Gas de proteccin y mezcla de gases.

    Dixido de Carbn. El dixido de carbono es un gasreactivo y puede ser usado para proteger la soldadura porarco con alambre electrodo sobre aceros al carbn y debaja aleacin en el modo de transferencia corto circuito.

    Las caractersticas tpicas son:

    (1) Mejor penetracin.(2) Bajo costo.(3) Arco spero alta salpicadura.(4) No soportan la transferencia Spray axial.(5) Capacidad fuera de posicin.

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    Argn. El argn es un gas inerte y generalmente nopuede ser usado solo como un gas de proteccin parala soldadura por arco (GMAW) en aceros al carbono ode baja aleacin. El Oxigeno o Dixido de Carbn esaadido para estabilizar el arco. Sin la adicin de Oxigenoo Dixido de Carbn el arco ser errtico

    Argn y Dixido de Carbn. Las mezclas de gas Argncon el 20-50% de dixido de carbono son usadas en lasoldadura por arco GAMAW en aceros al carbn y acerosde baja aleacin en el modo de transferencia corto circuito.

    Las caractersticas tpicas son:

    (1) Buena forma del cordn.(2) Menor penetracin que con la proteccin de dixido

    de carbono.(3) Pileta de soldadura no tan fluido como con la protec-

    cin de dixido de carbono.(4) Pileta de soldadura ms fra, posible traslapamiento

    fro.(5) La mezcla mnima de argn para soportar la trans-

    ferencia spray axial es 80% de Argn, 20% dixido decarbono.

    (6) Puede soldar fuera de posicin.

    Argn con 3 al 10% de dixido de carbono o con 1al 5% de oxgeno.

    Las mezclas del 3 al 10% del dixido de carbono o del 1al 5% de oxgeno son con mayor frecuencia usadas parasoldar en modo de transferencia por rociado axial. Cuantomenor sea el porcentaje de argn en una mezcla de gasesde proteccin, se necesita desarrollar un voltaje del arcoms alto con una longitud del arco bastante larga parasoportar una transferencia por rociado axial.

    Las caractersticas tpicas son:

    (1) Buena forma del cordn.(2) Mnimo a ninguna salpicadura.(3) Mezclas mejores para eliminar traslapes fros.(4) No se puede soldar fuera de posicin.(5) Mejor proceso para lminas gruesas.

    5.2 Soldadura de aceros inoxidables

    Los aceros inoxidables pueden ser soldados por el procesopor arco con electrodo continuo bajo proteccin gaseosa,usando ya sea la transferencia por rociado, cortocircuito,o arco pulsante.

    Barras de respaldo de cobre son necesarias para soldarsecciones de acero inoxidable de hasta 1/16 pulg. (1,6 mm)de espesor. El respaldo tambin es necesario cuando sesuelda placas de 1/4 pulg. (6,4) y ms gruesas desde unlado solamente.

    No se debe permitir que el aire alcance el lado de abajode la soldadura mientras la pileta este solidificando. El

    oxgeno y nitrgeno enfran al acero inoxidable y debilitanla fundicin. Si el molde (jig) o elementos de la instalacinpermiten una cantidad apreciable de aire entre en contactocon el lado de abajo de la soldadura, se debe usar gas derespaldo de argn.

    Transferencia por rociado. Los dimetros de los elec-trodos tan grandes como 3/32 pulg. (2,4 mm), pero usual-mente alrededor de 1/16 pulg. (1,6 mm), son usados concorrientes relativamente altas para crear transferencia arcospray. Una corriente de aproximadamente 300-350 ampe-rios es requerida para un electrodo de 1/16 pulg. (1,6 mm),dependiendo del gas de proteccin y del tipo de alambreinoxidable que se empez a usar. El grado de salpicaduraes dependiente sobre todo de la composicin y tasa delflujo del gas de proteccin, velocidad de alimentacin delalambre, y las caractersticas de la fuente de poder delequipo. DCEP (Corriente Directa Electrodo Positivo) esusada para la mayora de soldaduras de aceros inoxidables.Una mezcla de argn con 1 o 2% de oxigeno es recomen-dado para la soldadura de acero inoxidable.

    En soldaduras a tope a escuadra, una barra de respaldodebe ser usada para prevenir el goteo continuo de metalde soldadura. Cuando el ajuste es pobre o el respaldode cobre no puede ser utilizado, el goteo continuo puedeser minimizado utilizando la primera pasada soldadura detransferencia cortocircuito.

    Cuando suelda con la pistola semiautomtica, las tcnicasde ngulo de empuje son beneficiosas. Aunque la manodel operador est expuesta a mayor radiacin de calor, lavisibilidad obtenida es mejor.

    Para placas de soldadura 1/4 pulg. (6.4 mm) y msgruesas, la pistola puede ser movida hacia delante y atrsen la direccin de la junta y al mismo tiempo movidoligeramente de lado a lado. En metal delgado, sin embargo,solamente el movimiento de regreso y adelante a lo largode la junta es usada.

    Transferencia corto circuito. La fuente de poder concontroles de voltaje e inductancia (pinch) es recomendadapara la soldadura de acero inoxidable con transferenciacorto circuito. La inductancia, en particular, juega unpapel importante en la obtencin de la fluidez del charcoadecuada.

    El gas de proteccin recomendado para soldadura cortocircuito de acero inoxidable contiene 90% de helio, 7.5% deargn, y 2.5% de dixido de carbono. El gas da el contornode cordn ms deseable al mismo tiempo conservandobastante bajo el nivel de CO2 tal que esto no influye en laresistencia a la corrosin del metal. La alta inductancia enla salida es beneficiosa cuando se usa esta mezcla de gas.

    Las soldaduras de una pasada pueden ser hechas usandogas de argn/ CO2. El CO2 en el gas de proteccin afectar

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    la resistencia a la corrosin de soldaduras mltiples hechascon la transferencia corto circuito.

    La extensin del alambre o la longitud libre del electrododebe ser cuidada tan corta como sea posible. La tcnicade soldadura de arrastre es usualmente ms fcil en sol-daduras de filete y resultar en una soldadura ms limpia.La tcnica de soldadura de empuje debe ser usada parasoldaduras a tope. En soldaduras de esquina por el ladode afuera puede ser hecha con un movimiento recto (notejido).

    Un ligero movimiento adelante y atrs a lo largo del eje dela junta debe ser usado.

    La soldadura transferencia corto circuito en acero inox-idable hecho con un gas de proteccin de 90% He, 7,5%A, 2,5% CO2 muestra buena coalecencia y resistencia a lacorrosin. Soldaduras de filete simple, traslape y a tope enmateriales desde 0,60 pulg. (1,5 mm.) a 0,125 pulg. (3,2mm.) en aceros inoxidables 321, 310, 316, 347, 304, 410, ysimilares pueden ser hechos satisfactoriamente.

    5.3 Soldadura de aluminio [5]

    Los Factores principales para consideracin en la soldaduraGMAW (MIG) son espesor de la placa, aleacin y tipode equipo disponibles. Para cada aplicacin, una insta-lacin ptima de las condiciones de soldadura puede serestablecida desde los procedimientos recomendados por losmanuales de soldadura.

    Esto es considerado buena prctica para preparar el pro-totipo de la obra soldada en el avance de la produccinreal, tal que las condiciones de soldadura pueden ser de-terminadas en el prototipo. Esto es ms recomendado quesoldadores practiquen de antemano bajo condiciones deproduccin simulada. Esto ayuda a evitar errores por faltade experiencia.

    Donde la soldadura intermitente es usada, una desviacindel patrn regular del avance de la antorcha es recomen-dada. La soldadura GMAW (MIG) de aluminio normal-mente deja un crter en el extremo de la soldadura. Estecrter es propenso al agrietamiento, el cual podra iniciarla fractura en la soldadura intermitente.

    Un mtodo de evitar ste problema es invertir la direccinde la soldadura en el extremo de cada tramo o soldaduraintermitente, tal que el crter sea rellenado.

    Las aleaciones de aluminio requieren la seleccin de varillade aporte correcto y la reduccin en la cantidad de entradade calor para soldar. El proceso GMAW-P es uno delos medios que permite reducir la entrada de calor en lasoldadura.

    Con el avance de la electrnica, la aplicacin de la tec-nologa digital GMAW-P con funciones programables y el

    control preciso, contribuir en la mejora de la soldadura delas aleaciones de aluminio. La investigacin en el control dela corriente en el proceso GMAW-P es el nuevo reto parasoldar aleacin de aluminio. En el futuro la investigacindebe centrarse en el desarrollo de estrategias de control eneste proceso.

    6. CONCLUSIONES

    GMAW para aceros al carbn y aceros de baja aleacin

    El modo de transferencia cortocircuito GMAW-S por serde baja entrada de calor, es el ms adecuado para soldarmateriales delgados de 0,024 "- 0,20" (0,6 a 5,0 mm),con dimetros de electrodos de 0,025 "- 0,045" (0,6 a1,1 mm), bajo proteccin gaseosa 100% de CO2 o unamezcla de 75-80% de argn ms 25-20% de CO2. Elmodo de transferencia spray es de ms alta energa yes adecuado para materiales para soldar materiales msgruesos, para la proteccin gaseosa se usa argn + 1-5% Oxigeno o argn + CO2 hasta un 18%. El modo detransferencia spray pulsante GMAW-P es adecuado dondese desea mayor control de salpicaduras, adems de eliminarlos defectos de pobre que son comunes en los modos detransferencia cortocircuito y globular, se utiliza para soldarcon dimetros de electrodos de alambre solido de 0.030 1/16 (1.2-2.0 mm) bajo proteccin gaseosa argn con unmximo de 18% de CO2.

    GMAW para aceros inoxidables

    Para la soldadura de produccin de aceros inoxidables queimplica juntas largas en materiales relativamente gruesos oun gran nmero de partes, el proceso de soldadura por arcocon alambre electrodo bajo proteccin gaseosa GMAWpueden ser la mejor opcin.

    Los aceros inoxidables pueden ser soldados por el procesoGMAW, usando ya sea los modos de transferencia spray,cortocircuito o transferencia de arco pulsante. Se prefiereel modo de transferencia spray con gas de proteccin argncon 1 a 2% de Oxigeno para mayor estabilidad del arco enla soldadura de espesores mayores a 1/4" (6,4 mm) y enposicin plana debido a que las tasas de deposicin sonms altas que con otros modos de transferencia.

    Para otras posiciones de soldadura, la transferencia decorto-circuito es usualmente preferida utilizando con ungas de proteccin rico en helio como el 90% de He, 7,5%Ar, 2,5% CO2, tambin el modo de transferencia spraypulsante puede ser empleada utilizando argn o un mezclade argn / helio con una pequea adicin de oxgeno o dedixido carbono.

    GMAW para aluminio

    En ingeniera sigue aumentando el uso de los materialesde base de aluminio forjado y fundido, y lo hace por laspropiedades bsicas nicas de este material, bajo peso

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  • Granja M.*; Hidalgo V.*

    0.098 lbs./pulg3 comparado con el acero 0.283 lbs./pulg3,amplio rango de resistencia a la rotura 13000 Psi hasta90.000 Psi, excelente resistencia a la corrosin en muchosentornos, excelente conductor de calor, es cinco veces msque el acero.

    Es importante considerar para la soldadura de aluminiola propiedad conductibilidad trmica, y para compensarse debe usar los modos de transferencia de alta energacomo son el modo de transferencia spray para espesoresmayores a 3 mm y el modo de transferencia spray pulsantepara espesores menores a 3 mm, utilizando como gas deproteccin el argn, estos dos modos de transferencia soncapaces de proveer los niveles de energa requeridos parafundir el metal base y asegurar una buena fusin.

    REFERENCIAS

    [1] H. L. Saunders, MIG/MAG Welding Guide, ForGas Metal Arc Welding (GMAW), The James Lin-

    coln Arc Welding Foundation, Cleveland, Ohio, USA,1997.

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