SOLDADURA BAJO ATMÓSFERA INERTE Y …

1 SOLDADURA BAJOATM SFERA INERTE YELECTRODO DE TUNGSTENO(TIG)Departamento de Formaci nLincoln-KD, TIG P gina -1 -SOLDEO TIGINDICEP PRINCIPIOS DEL PROCESO TIG .. Descripci n y Ventajas y 42. SELECCI N DEL TIPO DE Arco con corriente Arco con corriente alterna .. 43 EQUIPO DE Fuente de energ 154 ELECTRODOS NO Simbolizaci Acabado del Contaminaci n del Intensidades admisibles .. 235 METALES DE APORTACI Insertos consumibles .. 246 GASES DE PROTECCI 277 T CNICAS Preparaci n de la uni Cebado del T cnica de soldeo 308 T CNICAS Arco Soldeo con alambre Soldeo 349 DEFECTOS T PICOS EN LAS 3610 FALLOS EN EL EQUIPO DE 43 SOLDADURA TIG P gina -2 -1.

2 PRINCIPIOS DEL PROCESO n y denominacionesEl procedimiento de soldeo por arco bajo gas protector con electrodo no consumible, tambi nllamado TIG (Tungsten Inert Gas), utiliza como fuente de energ a el arco el ctrico que seestablece entre un electrodo no consumible y la pieza a soldar, mientras un gas INERTE protegeel ba o de fusi n. El material de aportaci n, cuando se utiliza, se aplica por medio de varillascomo en el soldeo oxiacetil nico. La figura 1 muestra esquem ticamente los principios delproceso 1 :DESCRIPCI N DEL PROCESO TIGHay que recordar que wolframio (o volframio) y tungsteno son dos denominaciones para elmismo metal cuyo s mbolo en la tabla peri dica es proceso de soldeo TIG tambi n recibe las denominaciones de : GTAW, Gas Tungsten Arc Welding (ANSI/AWS ).

3 141, Soldeo por arco con electrodo de volframio y gas INERTE (EN 24063). Soldeo por arco con electrodo de volframio (UNE 14-100). Gas-Shielded Tungsten-Arc Welding (Reino Unido) SOLDADURA TIG P gina -3 Ventajas y limitacionesVentajas Proceso adecuado para unir la mayor a de los metales. Arco estable y concentrado. Aunque se trata de un proceso esencialmente manual, se ha automatizado para algunasfabricaciones en serie, como tuber a de peque o espesor soldada longitudinal ohelicoidalmente y para la fijaci n de tubos a placas en intercambiadores de calor. No se producen proyecciones (al no existir transporte de metal en el arco). No se produce escoria. Produce soldaduras lisas y regulares. Se puede utilizar con o sin metal de aporte, en funci n de la aplicaci n.

4 Puede emplearse en todo tipo de uniones y posiciones. Alta velocidad de soldeo en espesores por debajo de 3-4 mm. Se pueden conseguir soldaduras de gran calidad. Permite un control excelente de la penetraci n en la pasada de ra z. No requiere el empleo de fuente de energ a excesivamente caras. Permite el control independiente de la fuente de energ a y del metal de aportaci del proceso TIG La tasa de deposici n es menor que la que se puede conseguir con otros procesos desoldeo por arco ( en el soldeo autom tico esta desventaja se puede solucionar con lat cnica de alambre caliente). Su aplicaci n manual exige, en general, gran habilidad por parte del soldador. No resulta econ mico para espesores mayores de 10 mm. En presencia de corrientes de aire puede resultar dif cil conseguir una protecci n adecuadade la zona de TIG P gina -4 AplicacionesEl proceso TIG se puede utilizar para el soldeo de todos los materiales, inclu dos el aluminioy el magnesio y los materiales sensibles a la oxidaci n como el titanio, circonio y que el proceso posee las virtudes necesarias para conseguir soldaduras de alta calidady con una elevada pureza metal rgica, exentas de defectos y buen acabado superficial, es idealpara soldaduras de responsabilidad en la industria del petr leo, qu mica, petroqu imica,alimentaci n, generaci n de energ a, nuclear y su tasa de deposici n es baja.

5 No resulta econ mico para soldar materiales conespesores mayores de 6-8 mm. En estos casos el TIG se utiliza para efectuar la pasada dera z, emple ndose otros procesos de mayor productividad para el resto de las pasadas n se puede utilizar para realizar soldaduras por puntos y por SELECCI N DEL TIPO DE CORRIENTEEl proceso TIG puede utilizarse tanto con corriente continua como con corriente alterna. Laelecci n de la clase de corriente y polaridad se har en funci n del material a soldar. Con elfin de realizar esta elecci n correctamente, se va a destacar algunos aspectos diferenciales deambas la tabla 1 se han resumido los efectos de la polaridad cuando se suelda con corrientecontinua y los efectos del soldeo con corriente Arco con corriente continuaLa polaridad recomendada en corriente continua es la directa, ya que si se suelda conpolaridad inversa se tienen que utilizar intensidades tan bajas para que no se sobrecaliente elelectrodo que resulta impracticable el Arco con corriente alternaLa corriente alterna auna, aunque reducidas, las ventajas de las dos polaridades (Ver tabla 1).

6 El buen comportamiento durante el semiciclo de polaridad directa y el efecto decapante delba o durante el semiciclo de polaridad inversa, por lo que suele emplearse en el soldeo dealeaciones ligeras, tales como las de aluminio y TIG P gina -5 -TABLA 1: CARACTER STICAS DEL SOLDEO DE ACUERDO CON LACORRIENTE SELECCIONADAComo principales inconvenientes presenta dificultades de cebado y de estabilidad del arco, loque obliga a incorporar al equipo un generador de alta corriente alterna, el arco se apaga cada que el voltaje es nulo, dos veces cada ciclo (Verfigura 2 a). Para mejorar la estabilidad la tensi n de vac o debe incrementarse. Como ejemplose requiere una tensi n de vac o de 100V con helio como protecci n.

7 La tensi n necesariapuede obtenerse a adiendo al transformador una fuente de alta frecuencia. El voltaje de lafuente de alta frecuencia puede ser del orden de 1000V y con una frecuencia del orden deMHz (Ver figura 2 b). La corriente de alta frecuencia puede ser aplicada continuamente, ocada vez que la corriente de soldeo pasa por cero. La selecci n se realiza desde el panel decontrol del TIG P gina -6 -FIGURA 2: a) CORRIENTE ALTERNA; b) CORRIENTE ALTERNA CONIMPULSOS DE ALTA FRECUENCIA3. EQUIPO DE SOLDEOEl equipo b sico para el soldeo TIG consiste en una fuente de energ a o de alimentaci n, unportaelectrodos, electrodo, cables de soldeo, botellas de gas INERTE y mangueras para laconducci n del gas (Ver figura 3) SOLDADURA TIG P gina -7 -FIGURA 3: INSTALACI N DE SOLDEO TIG, CON PORTAELECTRODOSREFRIGERADO CON AGUA Y CON UNIDAD DE ALTA Fuente de energ aLa fuente de energ a para el soldeo TIG debe presentar una caracter stica descendente (deintensidad constante), para que la corriente de soldeo se vea poco afectada por las variacionesen la longitud del fuente de energ a debe tener un rango de variaci n continua de intensidad y una intensidadm nima baja (5-8 A).

8 Lo ltimo es importante para la funci n disminuci n progresiva deintensidad o control de pendiente . Adem s la fuente de energ a debe ser capaz desuministrar una intensidad tan alta como sea requerida por los espesores y el material que seva a soldar. Se da a continuaci n una indicaci n de las intensidades requeridas pormil metro de espesor de chapa para diferentes TIG P gina -8 -Acero baja aleaci n30-40 AAluminio45-50 ACobre75-80 AAcero Inoxidable30-40 ATipos de fuente en corriente alterna Transformadores con un control adicional para la unidad de alta frecuencia y la unidad decontrol de gas. Equipo de soldeo TIG con capacidad para corriente alterna y corriente emplea corriente alterna para favorecer el decapado de la capa de xido en aleaciones dealuminio y magnesio, tambi n se utiliza para el soldeo de materiales de bajo fuentes de corriente alterna convencionales utilizan una onda sinusoidal (ver figura 2)simplemente transformando la onda de la red para adecuar los par metros de intensidad ytensi n.

9 El arco con corriente alterna es inestable, por lo que se utilizan diferentes mediospara estabilizar el arco durante el soldeo como son : generador de impulsos de alta frecuencia,filtros capacitivos o empleo de fuentes de onda fuentes de onda cuadrada pueden cambiar el sentido de la corriente de soldeo en muypoco tiempo, permitiendo una ptima activaci n de la semionda positiva y de la negativaconsigui ndose gran estabilidad. Algunas fuentes de onda cuadrada poseen un control debalance de la onda, estas fuentes ajustan el nivel de intensidad que se alcanza en la semiondapositiva y en la negativa. Otras fuentes de onda cuadrada ajustan tambi n el tiempo de cadasemionda. Las caracter sticas de la onda cuadrada con control de balance se muestran en lafigura 4.

10 Son muy utilizadas en el soldeo del aluminio y sus 4 : CARACTER STICAS DE LA ONDA CUADRADA PARA CORRIENTEALTERNAS oldadura TIG P gina -9 -En la figura 5 (A) se pueden ver todos los componentes de una m quina de corriente 5 (A) : COMPONENTES DEL EQUIPO DE CORRIENTE ALTERNAS oldadura TIG P gina -10-Tipos de fuente de energ a para soldeo con corriente continua Equipos ordinarios para trabajar con electrodos revestidos en corriente continua,equipados con portaelectrodos TIG. Esta es la soluci n m s simple pero tiene suslimitaciones, especialmente al comenzar y terminar la SOLDADURA . El mismo que el anterior pero equipado con un control de gas y otras funcionesnecesarias.