Soldadura TIG

Soldadura GTAW
(Soldadura TIG)

1. Proceso de soldadura TIG

Este proceso, en el que se usa un electrodo no consumible de tungsteno sólido para realizar la conducción de la corriente eléctrica, se utiliza un gas de protección inerte para facilitar la transmisión de la misma.

El soldeo TIG se utiliza en las soldaduras que deben presentar un óptimo aspecto visual con un reducido número de mecanizaciones sucesivas a la soldadura; esto requiere una correcta preparación y limpieza de los bordes a soldar. Las varillas de material de aportación tienen que tener propiedades mecánicas similares a las del material que se suelda.

En esta modalidad de soldadura puede utilizarse como gas de protección tanto el argón como el helio. Normalmente se utiliza el argón tanto por el menor coste como porque tiende a estabilizar el arco eléctrico facilitando la operatividad; algunas soldaduras prevén el uso del helio (o mezclas argón‐helio) ya que favorece una mayor penetración del baño y una superior velocidad de avance.

2. Ejecución del proceso de soldadura TIG

1. Selección tipo de corriente.
2. Selección fuente de potencia.
3. Selección consumible de antorcha.
4. Selección gas de protección.
5. Selección material de aporte.
6. Ejecución de soldadura.

2.1. Selección tipo de corriente.

Corriente continua – Polaridad directa:

Es la más usada y permite soldar la mayor parte de los materiales. Para ello se conecta la antorcha TIG en el polo negativo y la toma masa en el positivo; permite un desgaste limitado del electrodo porque la mayor parte del calor se concentra en la pieza que se está soldando.

Esta polaridad se utiliza para la soldadura de materiales con elevada conductibilidad térmica, como el cobre, pero también en la soldadura de aceros.

El diámetro del electrodo cambia en función de la corriente de soldadura escogida.

Corriente continua – Polaridad directa con corriente pulsada:

Permite un mejor control del baño de soldadura. Asegura una reducción de la zona térmicamente afectada, con menores deformaciones, menor peligro de inclusiones gaseosas y de grietas en caliente.

Al aumentar la frecuencia se obtiene un arco de soldadura más estable y concentrado, esto permite obtener soldaduras de mayor calidad en materiales de espesor más fino.

Soldeo en Corriente Alterna:

Se utiliza en la soldadura del aluminio (y sus aleaciones) y del magnesio con corrientes elevadas.

Durante el ciclo positivo se obtiene la rotura del óxido que recubre el material, mientras durante el ciclo negativo el electrodo se enfría favoreciendo una buena penetración, porque aumenta la aportación de calor en la pieza que se suelda.

Variando el equilibrado de la onda (Balance) es posible controlar la relación entre la corriente de limpieza y la de penetración del arco eléctrico.

La preparación del electrodo prevé el redondeado de los ángulos de la punta debido a la elevada aportación de calor durante la soldadura que, sucesivamente, también se deforma debido al arco eléctrico tomando de esta manera una forma de punta circular.

TIG pulsado

Se denomina Arco Pulsado a la variación de corriente entre 2 niveles establecidos a una determinada frecuencia. El control total sobre la frecuencia e intensidades de trabajo con Arco Pulsado nos facilita la soldadura de espesores finos, la aplicación en cordones de raíz, la penetración en tuberías y espesores gruesos con bordes chaflanados, así como la posibilidad de unir materiales con juntas mal alineadas.

Esto es posible debido al aumento de la velocidad de soldadura con una significativa reducción del calor aportado a la unión (Input Térmico) lo que nos ofrece una ZAT (zona afectada térmicamente) y unas deformaciones provocadas por el calor muy reducidas y controladas.

2.2. Selección fuente de potencia.

En función del material seleccionaremos fuentes de potencia de corriente continua o alterna (aluminios) y ajustaremos la potencia del equipo en función del espesor a soldar. Además, la corriente alterna, favorece el decapado de la capa de óxido de las aleaciones de aluminio, pudiendo utilizarse para el soldeo de bajos espesores.

 

2.3. Selección de consumible.

Selección del consumible (Tungsteno)

La forma del extremo del electrodo afectará de manera directa a la estabilidad del arco eléctrico. Es preferible seleccionar un electrodo tan fino como sea posible, concentrando el arco eléctrico y reduciendo el baño de fusión.

El afilado, en caso de corriente continua, debe ser entre 1,5 y 2 veces el diámetro del electrodo. Con una longitud de 2 veces el diámetro del mismo y siendo afilado de manera longitudinal para facilitar la transmisión de corriente.

En función del electrodo seleccionado obtendremos diferentes prestaciones.

2.4. Selección de gas de protección.

Argón

• Su alta densidad aumenta la protección. Al ser más pesado que el aire tiende a cubrir bien el área de soldadura. Se recomienda para soldeo en posiciones bajo techo.
• Baja energía de ionización que origina cebados fáciles, arcos muy estables y poco energéticos que lo convierten en idóneo para pequeños espesores.
• Más económico.
• Conductividad térmica baja que concentra el calor en la zona central del arco obteniendo cordones de buena penetración.

Helio

• Debido a su baja densidad se requiere un caudal muy elevado para una correcta protección, resultando poco económico pues utilizamos entre 2 y 3 veces más que el requerido con Argón.Alta
• energía de ionización que origina arcos más inestables y de gran aporte térmico, favoreciendo el soldeo a grandes velocidades, en aplicaciones automatizadas y en grandes espesores.
• Alta conductividad térmica que genera cordones más anchos y con mayor penetración.

Hidrógeno

• Aumenta el aporte térmico, incrementando la anchura y penetración del cordón de soldadura.
• Permite aumentar la velocidad de desplazamiento.
• En proporciones inferiores al 5% de adición, nunca debe utilizarse en aceros al carbono, de baja aleación, ni inoxidables ferríticos ya que el hidrógeno puede producir figuración en estos materiales.

Nitrógeno

• Aumenta el aporte térmico, incrementando la anchura y penetración del cordón de soldadura.
• Permite aumentar la velocidad de desplazamiento.
• Bajo coste.
• Suele utilizarse casi exclusivamente para el soldeo de cobre y sus aleaciones.

2.5. Selección de material de aporte.

En espesores inferiores a 3 milímetros y con la preparación de bordes adecuada no siempre es necesario el metal de aportación.

Deberá ser de la misma naturaleza que el metal base, verificar que se haya exento de humedad y seleccionar el diámetro apropiado en función del espesor a soldar.

3. Aplicaciones para la soldadura con TIG

El proceso TIG se puede utilizar para el soldeo de todos los materiales incluidos el aluminio, el magnesio y materiales sensibles a la oxidación como titanio, circonio y sus aleaciones.

Es ideal para soldaduras de responsabilidad en la industria del petróleo, química, alimentación, generación de energía nuclear y aeroespacial debido a su alta calidad de soldeo, elevada pureza metalúrgica y buen acabado superficial exento de defectos.

Su baja tasa de deposición le impide resultar económica en materiales de espesores superiores a 8 milímetros, recomendándose en estos casos el soldeo de cordones de raíz con este proceso y el resto de pasadas con otro proceso de mayor productividad.

Ventajas:

• Obtención de cordones más resistentes y dúctiles.
• Reducción de deformaciones.
• Soldaduras limpias y uniformes.
• Reducción de humos y proyecciones.
• Buen acabado superficial = reducción operaciones de acabado = menos costes de producción.

Inconvenientes:

• Necesidad de proporcionar un flujo continuo de gas = aumento de coste.
• Requiere una mano de obra muy especializada, lo que también aumenta los costes.
• Se reserva para uniones con necesidades especiales de acabado superficial y precisión.

4. Equipos para SOLDADURA TIG

Gala Gar cuenta con un amplia gama de producto para este tipo de soldadura, pulse en el siguiente enlace para verla:
Ver Equipos de Soldadura TIG.