Proceso de Soldadura MIG/MAG o GMAW ( Metal Inert Gas Welding)
Proceso mig
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Proceso GMAWProceso GMAW
GasMetalArcWelding
MetalInertGas
MetalActiveGas
Sistema GMAWSistema GMAW
Fuente de poder
24 V para el alimentador
Alimentadorde alambre
Regulador/flujómetro
Sistema de gas
Sistema deenfriamientode la pistolaPistola ó
antorcha
Fuentes de poderFuentes de poder
Alimentación monofásicaAlimentación monofásica
Alimentación trifásicaAlimentación trifásica
Alimentadores de alambreAlimentadores de alambre
Alimentadores de alambreAlimentadores de alambre
• Sistemas de 2 rodillos• Sistemas de 4 rodillos
Rodillos impulsoresRodillos impulsores
Pistolas Pistolas GMAWGMAW
Pistolas GMAWPistolas GMAW
•Enfriadas por aire ó agua- La capacidad nominal de la pistola
de soldar debe tener como mínimo elamperaje con el que se soldaránormalmente.
- Se debe recordar que las mezclas deargón, normalmente reducen lacapacidad a un 50%.
Pistolas GMAWPistolas GMAW
• El uso de pistolas de una menorcapacidad de amperaje puedecausar:- Sobrecalentamiento y/o fusión de la
pistola.- Alimentación errática.- Incremento del uso de consumibles.
Pistolas GMAWPistolas GMAW• Las pistolas enfriadas por agua seusan normalmente para:- Aplicaciones con amperajes muy
elevados (450 A +).- Aplicaciones con amperajes altos y
mezclas de argón.- Sistemas mecanizados ó
automáticos.
Guías de alambreGuías de alambre
• Están diseñadas para soportar yconducir el alambre, desde losrodillos impulsores hasta la puntade contacto.
Guías de alambreGuías de alambre
• Es importante que se use la guía deacuerdo al diámetro del alambre.
• Se fabrican en dos variedades:- Acero:
Para la mayoría de las aplicaciones.- Teflón:
Para aluminio y aceros inoxidables.
Guías de alambreGuías de alambre• La mayoría de los alambres tienen un
recubrimiento de parafina (cera) paraayudar en la alimentación y proteger lasuperficie del electrodo.
• Con el uso, el recubrimiento y la suciedaddel área produce que ésta se acumule en elinterior de la guía; provocando problemasde alimentáción.
• La limpieza o reemplazo periódico sonnecesarios para asegurar una alimentaciónadecuada.
NomenclaturaNomenclatura
Longitudde arco
Distanciapunta decontacto -trabajo
NomenclaturaNomenclatura
Prolongacióneléctrica –“stickout”
Distanciaboquilla -trabajo
Elementos eléctricosElementos eléctricos
• Amperaje• Voltaje• Resistencia
VoltaVoltajjee
• En un circuito de soldadura existenvarios valores de voltaje:- OCV (tensión de vacio).- Carga.- Primario.- Secundario.- Arco.
Voltaje de arcoVoltaje de arco
•Afecta la altura y ancho del cordónde soldadura.
•El voltaje seleccionado en la fuentede poder determina la longitud dearco.
•El voltaje de arco no cambia enfunción de la otras variables- Fuentes de poder de voltaje constante.
VoltaVoltajje – e – cordóncordón
Corriente/AmperajeCorriente/Amperaje
• Los dos tipos de corriente son:- Corriente alterna.- Corriente directa.
La corriente en un circuito fluye en unsolo sentido (de - a +).
Corriente directaCorriente directa
• Los dos sentidos de flujo se conocen:- DCEN, Polaridad directa
EN por Electrodo Negativo- DCEP, Polaridad Invertida
EP por Electrodo Positivo
Corriente alternaCorriente alterna
-
+
Corriente alternaCorriente alterna
-
+
Corriente alternaCorriente alterna
Corriente alternaCorriente alterna
-
+
Corriente alternaCorriente alterna
-
+
VariablesVariables
• Metal base- El tipo, la composición y el espesor
ayudan a determinar:El amperaje necesario.El diámetro del electrodo a serusado.El tipo de gas de protección quedebe utilzarse.
Espesor-amperajeEspesor-amperaje
1873/16” = 0.187”61565/32” = 0.156”81251/8” = 0.125”101001/10” = 0.100”12785/64” = 0.078”14621/16” = 0.062”16473/64” = 0.047”18
Amperajeaproximado
Fracción máspróxima
(pulgadas)Calibre
Velocidad de alambre-amperajeVelocidad de alambre-amperaje
Relación WFS-Amperaje para transferencia corto circuitoen acero al carbono.
70 - 27075 - 2500.045”
80 - 38050 - 1800.035”
90 - 34040 - 1450.030”
100 - 40030 - 900.023”
Rango develocidad de
alambre
Rango deamperaje
Diámetro dealambre
Fusión del alambreFusión del alambre
•Regla empírica- 1 A por cada 0.001” de espesor- 1/8” material = 0.125” = 125 amperes.
•Fusión del alambre:- 0.030” = 2 (factor) x 125 A = 250 IPM- 0.035” = 1.6 (factor) x 125 A = 200 IPM- 0.045” = 1 (factor) x 125 A = 125 IPM
ResistResisteencnciaia
• Existen varias fuentes de resistenciaen un circuito de soldadura:- Cables de fuerza- Conexiones
Pinza de tierraTerminales
- “Stickout”- Arco eléctrico
Cables de fuerzaCables de fuerza
• Diámetro• Longitud• Condición
ConeConexionesxiones
““StickStickooutut””
• Para transferencia corto circuito debeestar entre ¼” – 3/8”.
“Stickout”“Stickout”--aamperamperajjee
Dirección de avanceDirección de avance
Dirección de avanceDirección de avance
Em pujeEm puje ArrastreArrastre
Dirección de avanceDirección de avance
Velocidad de avanceVelocidad de avance
Modos de transferenciaModos de transferencia
Spray pulsado
Corto circuito Globular
Spray
Transferencia corto circuitoTransferencia corto circuito
Transferencia corto circuitoTransferencia corto circuito
• Ventajas:- Materiales delgados- Trabajos fuera de posición- Juntas abiertas- Pobre ajuste de juntas
• Limitaciones:- Produce salpicadura- Falta de penetración en materiales
gruesos- Uso limitado en aluminio
Transferencia corto circuitoTransferencia corto circuito
InductancInductanciaia
• Los cambios en la inductancia afectanla fluidez del charco de soldadura
• A mayor inductancia, el cordón tiendea ser más plano.
• La transferencia globular normalmente NOse utiliza debido a la alta cantidad desalpicadura y los problemas potenciales depenetración incompleta.
Transferencia globularTransferencia globular
Transferencia sTransferencia spraypray
• Ventajas:- Alta tasa de depósito- Buena fusión y penetración- Excelente apariencia del cordón- Capacidad de utilizar alambres de gran
diámetro- Prácticamente no existe salpicadura
Transferencia sTransferencia spraypray
• Limitaciones:- Usada solo en materiales de un espesor
mínimo de 1/8”- Para posiciones plana y horizontal- Se requiere de un buen ajuste de junta ya que
no tolera las juntas abiertas
Transferencia sTransferencia spraypray
Transferencia spray pulsadoTransferencia spray pulsado
• Ventajas- Permite la aplicación en todas posiciones- Sin salpicadura- Toda la gama de espesores- Versátil y productivo- Programable
Transferencia spray pulsadoTransferencia spray pulsado
• Limitaciones:- Alto costo inicial del equipo- Aceptación del operador y conocimiento del
proceso- Dificultad para ajustar los parámetros- Aplicación limitada en juntas abiertas y de
pobre ajuste.
Transferencia spray pulsadoTransferencia spray pulsado
Aceros al carbonoAceros al carbono
ER XXX S - X
Indica el uso de un electrodo continuo (E), ó varilla (R).
Indica la resistenci a mínima a la tensión,en miles de psi (lb/in2)
Indica si el metal de aporte es sólido (S) ó Compósito (C).
Indica la composición química delelectrodo sólido ó la composiciónquímica del depósito producido por unelectrodo compósito. El uso del súfijo“GS” indica que el metal de aporte espara aplicaciones de un solo paso.
Aceros inoxidablesAceros inoxidables
ER 308 X
“ER” significa que el metal de aporte puede serusado un electrodo continuo ó una varilla
Los digitos “308” indican la composiciónquímica específica del metal de aporte.
Cierto tipos de alambres sólidos puedentener letras ó números después de losdigitos, por ejemplo: “L” significa bajocarbono; “Si” significa alto contenido desilicio.
AluminioAluminio
Gas de protecciónGas de protección
• Se debe mentener un flujo apropiadodel gas de protección para asegurarque el charco de metal líquido esteprotegido contra la atmósfera.
GasGas de protección de protección• Las funciones principales son:
- Formar una campana de protección para elmetal líquido contra la atmósfera.
- Estabilizar el arco.- Afecta la forma de la columna de plasma y
permite los diferentes modos de transferencia.
Gas de protecciónGas de protección• Un flujo inadecuado de gas puede tener efectos
nócivos para los cordones de soldadura:- Muy bajo, causa falta de protección- Muy alto, causa turbulencia que introduce aire al
cordón• Se debe proteger la zona de arco contra ráfagas
de viento que alteren la protección del gas.
Gas de protecciónGas de protección• El tipo de gas afecta:
- Los parámetros de soldadura; amperaje, voltaje y“stickout”.
- Modo de transferencia de metal; corto circuito, globularó spray.
- Estabilidad del arco de soldadura.- Apariencia del cordón; humectabilidad, pérfil y
penetración.- Niveles de salpicadura.- Generación de humos y vapores.- Velocidad de avance/tasa de fusión del electrodo.
Gas de protecciónGas de protección• Los gase puros que con mayorfrecuencia se utilizan como gas deprotección (ó una mezcla de ellos) son:- Argón (Ar)- Bióxido de carbono (CO2)- Oxígeno (O2)- Helio (He)- Hidrógeno (H2)- Nitrógeno (N2)
ArgónArgón• Gas inerte.• Produce un fácil encendido de arco.• Promueve con facilidad obteción de la
transferencia tipo spray.• Se usa como componente base de
mezclas.
Bióxido de carbono Bióxido de carbono (CO(CO22))
• El CO2 puro se utiliza únicamente parala transferencia de corto circuito:- Bajos parámetros, materiales delgados.- Aplicaciones en fuera de posición.- Produce elevados niveles de humos y
salpicadura.
Bióxido de carbono Bióxido de carbono (CO(CO22))
• Como un componente en una mezclacon argón :- Produce mayor penetración- Incrmenta en calor aplicado- Mejora el perfil de penetración y del
cordón.
OxígenoOxígeno
• Como componente en una mezcla conargón :- Estabiliza el arco de soldadura.- Mejora la “humectabilidad”.- Reduce la tendencia al socavado.