POR:

NATALIA URREGO

La soldadura GMAW (Gas Metal Arc Welding) esun proceso semiautomático, automático orobotizado de soldadura que utiliza unelectrodo consumible y continuo que esalimentado a la pistola junto con el gas inerteen soldadura MIG o gas activo en soldaduraMAG, el cual crea la atmósfera protectora.

Este proceso se utiliza mucho en industriasdonde el tiempo y la calidad de la soldadurason cruciales. El principio es similar a lasoldadura por arco, con la diferencia en elelectrodo continuo y la protección del gasinerte lo que le dan a este método lacapacidad de producir cordones más limpios(no forma escoria, por lo que se puedenformar varias capas sin necesidad de limpiezaintermedia).

El método MIG (Metal Inert Gas) utiliza un gasinerte para crear la atmosfera protectora (puedeser Argón, Helio o una mezcla de ambos).

Éste proceso de soldadura se emplea sobre todopara soldar aceros inoxidables, cobre, aluminio,chapas galvanizadas y aleaciones ligeras.

En muchas ocasiones es mejor utilizar helio ya queeste gas posee mayor ionización y por lo tantomayor rapidez de generación de calor.

Área de soldado. (1) Dirección de avance(2) Tubo de contacto (3) Electrodo (4) Gas (5) Metal derretido de soldadura (6) Metal de soldadura solidificado (7) Pieza a soldar.

Hay muchos procesos que caen bajo ladenominación de soldadura MIG. Algunosusan un electrodo recubierto con fundente,similares al electrodo ordinario parasoldadura por arco y hay algunos queutilizan un electrodo hueco con el fundenteen el interior. En otros casos se utiliza unacombinación de electrodo con fundente ygas protector.

También existen diferentes métodos paratrasladar el metal de aporte hasta el arco, yestos pueden ser automáticos osemiautomáticos, siento este ultimo el másutilizado.

Algunas de las ventajas de este proceso de soldadura son:

La superficie soldada queda limpia y sin escoria. Permite soldar con mayor facilidad espesores delgados. El arco es visible y se puede soldar en cualquier posición. De todos los métodos de soldadura, el MIG es el que

mantiene concentrado el material de aporte a través delarco.

La velocidad de fusión del material de aporte es muy alta(se pueden lograr hasta 100 in/min) por lo cual sepresenta menos distorsión en el material.

La densidad de corriente es más alta que con otrosmétodos.

Con la soldadura MIG se consigue mayor penetración quecon otros métodos.

En las uniones en V se requiere un chaflán más pequeñoque el empleado para soldar con electrodo revestidoordinario, lo cual implica menos material de aporte parallenar el chaflán y menos calentamiento.

Grandes cordones sin interrupción. Eficiencia del electrodo del 98%. Hay un menor número de empalmes en cordones largos y

hay pocas salpicaduras.

Mayor costo del equipo.

Distancia limitada entre el equipo y ellugar de trabajo.

Dificultada para trabajar al aire libre.

Enfriamiento más rápido en comparacióncon otros métodos.

Limitación en lugares de difícil acceso.

Mano de obra más calificada que para elproceso SMAW.

Equipo para soldadura por arco,con sus cables.

Suministro de gas inerte para laprotección de la soldadura consus respectivas mangueras.

Mecanismo de alimentaciónautomática de electrodo continuo.

Electrodo continuo. Pistola o torcha para soldadura

con sus mangueras y cables.

Para la soldadura MIG se requiere unamáquina soldadora de diseño especial,debe ser de corriente continua y devoltaje constante.

Para este método se puede utilizar ungenerador o transformador conrectificador.

Como la máquina no tiene control deamperaje, no se puede emplear parasoldadura ordinaria con electrodorevestido, aunque hay algunas máquinascon diseño especial que se puedenemplear para ambos métodos.

El mecanismo alimentador debe impulsarautomáticamente el alambre electrodo desde la bobinaal conjunto de cable y pistola, conduciéndolo hacia elarco.

La alimentación en la soldadura MIG puede realizarsede dos maneras: halando o empujando el alambre.

En ambos sistemas se tiene un regulador de salida dealambre que automáticamente regula el amperaje. Alaumenta la salida de alambre al área de soldadura,simultáneamente se aumenta la intensidad decorriente de salida.

En el sistema de empuje, no se puede alimentaralambres por conductos de más de 12 pies delongitud, particularidad que limita la distancia delsoldador con respecto a la pieza a ser soldada.

Los alimentadores de alambre utilizan diferentes tiposde rodillos impulsadores que se pueden instalarfácilmente, esto permite la utilización de diferentesclases y diámetros de alambre.

Existen muchos tipos y marcas depistolas para soldadura MIG, perotodas caben dentro del los sistemasde arrastre (o tracción) y de empuje.

Existen pistolas refrigeradas por aireo por agua, y su función es la deconducir el alambre de alimentaciónhacia el arco a través de una boquillaguía en la que el alambre tomatambién la corriente. El contacto entrela boquilla y el alambre debe serbueno, pues los voltajes son muybajos para superar una resistencia decontacto demasiado elevada.

La boquilla para la salida de gas, sobre elextremo de la pistola es metálico también.Todas las pistolas están provistas de uncontrol que al accionarlo permite el pasosimultáneo de gas protector, corriente,alambre y agua (cuando son refrigeradascon agua), al soltar el control, quegeneralmente es en forma de gatillo, lacorriente eléctrica y el alambre se detienen,pero el gas continúa fluyendo durante uncorto tiempo mientras se enfría el baño desoldadura.

También existen pistolas que llevanincorporadas el carrete de alambre deaportación (A). Con estas pistolas seutilizan rollos de 1 ó 2 libras, sonportátiles y permiten hacer soldaduras amás de 15 m del cuadro de control y masde 60 m del equipo. El peso total de lapistola, sin embargo, es mucho mayor.

En la soldadura MIG se necesitan cablespara conducir la corriente eléctrica ymanqueras para conducir el gas y el agua(cuando la pistola es refrigerada poragua). Es de anotar que se debe tenercuidado al seleccionar el calibre del cablepara que esté de acuerdo con el amperajeque puede suministrar la máquina. Enequipos automáticas se pueden teneramperajes hasta 600 A.

Estos instrumentos se utilizan para controlarcorrectamente la salida de gas protector, sufunción es la de disminuir la alta presión de gasque sale del cilindro y suministrar a la pistola elflujo necesario de gas, de acuerdo con el trabajoque se vaya a realizar.

El regulador esta compuesto por un manómetro yun fluviómetro.

El manómetro indica la presión a que se encuentrael gas dentro del cilindro y el fluviómetro es untubo de vidrio con una esfera pequeña dentro deltubo. Cuando se requiere graduar el flujo de gas,se abre la llave reguladora del fluviómetro y pasauna corriente de gas a través de él, lo cual haceque se levante la esfera hasta el valor exacto quese está suministrando a la pistola.

Igual que los electrodos de arco ordinaria, loselectrodos para soldadura MIG se diseñan deacuerdo con el tipo de metal que se va a soldar.

Dependiendo del proceso que se use, los electrodospueden ser:

•De alambre desnudo.•De alambre con fundente.•De alambre con alma de fundente.

Los alambres de desnudos vienen en los siguientesdiámetros: 0.020”, 0.030”, 0.040”, 0.045”, 3/64”,1/16”, 3/32”. Los alambres más pequeños (0.020” a0.045”) son los más usados, es obvio que estosalambres finos tienen una gran influencia en lacalidad de la soldadura, ya que cuanto mayor sea elárea superficial de alambre, mayor es la posibilidadde contaminación por suciedad u otras substanciasextrañas, por lo que aumenta la posibilidad de quese produzcan soldaduras porosas.

La porosidad de la soldadura se puede originarcuando el alambre ha sido almacenado atemperaturas muy bajas y ha estado protegidodefectuosamente contra la condensación del vaporde agua.

El alambre de acero presenta además el problemade la oxidación, por lo que generalmente vacobreado para protegerlo mejor y aumentar almismo tiempo su conductividad eléctrica.

Para soldar aceros sucios u oxidados se puedeutilizar alambres que contengan desoxidantescomo manganeso, silicio o aluminio. Losdesoxidantes se necesitan para evitar la porosidad yla fragilidad, además de proporcionar buenaspropiedades mecánicas a la soldadura.

Si el gas usado para crear la atmosfera protectoraes Argón con Oxigeno o Dióxido de Carbono, losdesoxidantes del alambre de aportación sonesenciales para proteger la soldadura de oxidaciónpor el gas.

Los rollos de alambre electrodo se encuentran de 1,2, 5, 10, 20, 25 y 50 libras y se fabrican de lossiguiente materiales:

•Aceros al carbono desoxidados.•Aceros de baja aleación.•Aleaciones para recargues duros.•Aceros para herramientas.•Aceros inoxidables.•Aluminio.•Aleación de cobre.•Niquel.

Desde su aparición en el mundo de lasoldadura, todas las agencias de regulacióny clasificación de los metales de aportetomaron muy en serio este proceso y lacreación de su propio código declasificación fue indispensable, en el casode la Sociedad Americana de SoldaduraAWS, se crearon dos códigos por separado,uno para las aleaciones de bajo contenidode Carbón o también conocido como acerodulce y uno para las aleaciones de altocontenido de Carbón o donde lacomposición química final del materialaportado fuera cambiada de formadramática.

A continuación se muestra la clasificaciónAWS para materiales de aporte.

Contenido metálicos de los electrodos según la clasificación de la AWS. Laletra T en los códigos AWS indican que es un electrodo recubierto, si en vezde una T hubiese una S indicaría que es un electrodo desnudo.

La cantidad y tipo de escoria producida dependerá en mayor medida de laclasificación o codificación del electrodo. La generación de poca cantidad deescoria estará asociada a electrodos ideados para realizar soldadurasverticales o sobre cabeza, como también para producir cordones a muyaltas velocidades.

El propósito del gas en la soldadura MIGes protegerla contra la acción de loscomponentes del aire, especialmente deloxigeno y del nitrógeno.

El efecto de protección de un gas dependede:

El peso especifico o densidad. El flujo de gas. El tipo de soldadura. El tamaño de la cubierta de gas. La longitud del arco. El material a soldar.

GMAW boquilla de la antorcha(1) Mango del soplete(2) Resina fenólica dieléctrica (en blanco) e

inserto metálico roscado (amarillo)(3) Difusor de gas de protección(4) Punta de contacto (5) Salida de la boquilla

El gas de protección, en caso que se utilice, fluirá porfuera del sistema de guía ilustrado. Este cumple la funciónde evitar la contaminación del metal que interviene en lasoldadura, ya sea el de aporte o el de base.

Del gas protector dependerá en gran medida la calidadobtenida en la soldadura. Los gases utilizados en elproceso de soldadura MIG son gases inertes (que noreaccionan o no se combinan con otros elementos), y sonel Argón, el Helio o una mezcla de ellos para aplicacionesespecíficas o particulares. El gas más utilizado es elargón, porque se necesita más cantidad de helio paraproducir los mismos efectos debido a que el helio es másliviano. Sin embargo, el helio es más adecuado paraespesores gruesos porque produce un arco más caliente ymayor penetración, el helio es mejor también para soldarmateriales de alta conductividad térmica como el cobre.

Cuando se suelda aceros al carbono o débilmentealeado, con argón como gas protector, es muyfuerte la tendencia a producirse socavaciones. Ymordeduras en la soldadura, y el arco parece quees arrastrado hacia cualquier mancha de oxidodel acero.

Para todos los tipos de aceros se puede añadiruna pequeña cantidad de dióxido de carbono algas inerte, esta adición de gases estabiliza elarco, reduce las mordeduras y las proyecciones,además de mejorar la transferencia.

El dióxido de carbono puro (el cual es un gasactivo) tiene ciertas ventajas para la soldadura deaceros al carbono o de baja aleación y se utilizamucho en vez del argón, porque su costo es másbajo y también aumenta la velocidad desoldadura y la penetración. Sin embargo, producemás salpicaduras y el arco es áspero.

Los tipos de transferencia dependen de: La corriente de soldadura, el diámetro delalambre, la longitud del arco (voltaje), el tipo de gas protector y el equipo utilizado.Los tipos de transferencia son:

http://www.drweld.com/gmaw.html http://www.esab.com/es/sp/education/proce

sos-migmag-gmaw.cfm Diapositivas profesor Mauricio Gaviria. Rodríguez, Pedro Claudio. Manual de

soldadura. 1era edición. Librería y editoriaalsina. 2001.

Franco Arcila, Jaime. Manual de soldadura. ITM.

http://publishing.yudu.com/Library/Ar47e/discontinuidadesdeso/resources/15.htm