CONT - GASES PARA UNIR - NIVEL 3

GASES DE SOLDADURA

SOLDADURA CON GAS / SOLDADURA OXIACETILÉNICA

El proceso de soldadura manual de oxiacetileno es uno de los procedimientos de unión más antiguos. Consiste en calentar el metal que se va a unir hasta la temperatura de fusión en la zona de unión utilizando una llama de gas combustible/oxígeno. La adición de un metal de aportación (hilo de soldadura) hace que los componentes que se van a unir se fundan y se forme una unión fuertemente unida. Sólo se utiliza acetileno como gas combustible. Este proceso sigue siendo usándose hoy en día en los trabajos de montaje y mantenimiento.

La ventaja de la soldadura de oxiacetileno es que tiene una llama reductora que puede ajustarse a las necesidades particulares de la soldadura. Otros beneficios incluyen un buen puente de separación, una preparación mínima de las ranuras y el hecho de que el proceso puede ser utilizado en cualquier lugar. Este proceso puede utilizarse para soldar acero así como metales no ferrosos.

SOLDADURA FUERTE POR LLAMA

La soldadura fuerte por llama implica también el uso de una llama de gas combustible/oxígeno. Sin embargo, las superficies de las partes a unir no se funden en sí mismas, sino que se calientan hasta justo por encima de la temperatura de fusión del material de aportación. El material de aportación, que suele tener forma de alambre, se añade mientras la unión se calienta continuamente para que se funda. Debe mantenerse un pequeño espacio entre las partes a unir, en el que el material de aportación puede fluir por capilaridad. El uso de un fundente mejora la adhesión entre el metal base y el metal de aportación. Esto también da lugar a la formación de una unión fuertemente fusionada.

Las soldaduras fuerte y blanda están entre los procesos de unión más antiguos y, al mismo tiempo, más modernos. El progreso tecnológico y sus exigencias, así como una planificación de la producción que tenga en cuenta los costes, han llevado al uso de todos los hidrocarburos comunes y del hidrógeno como gases combustibles.

Añadiendo un fundente al flujo de gas  combustible (soldadura fuerte con fundente), el proceso también puede automatizarse en máquinas de soldadura fuerte lineales o rotativas.

SOLDADURA MIG/MAG

La soldadura MIG/MAG es el proceso de soldadura más popular. Dependiendo del material a soldar y de los gases de protección que se utilicen, los procesos se dividen en las siguientes categorías:

  • Soldeo por arco con alambre electrodo macizo y gas inerte (MIG)
  • Soldeo por arco con alambre electrodo macizo y gas activo (MAG)

Ambos procesos tienen una estructura similar. Un electrodo de alambre sin fin es suministrado al arco por un dispositivo de transporte de alambre y fundido por arco bajo un gas protector. La imagen muestra la estructura de un proceso de soldadura.

Los gases de protección tienen diferentes propiedades dependiendo de su composición y por lo tanto influyen en el resultado de la soldadura de diferentes maneras. La principal tarea es proteger el líquido fundido de la atmósfera, que contiene nitrógeno, oxígeno y humedad. Dependiendo del material que se vaya a soldar, éstos pueden tener un efecto adverso en la soldadura o incluso provocar el fracaso del proceso de soldadura.

Los gases de protección influyen en los siguientes aspectos:

  • Transferencia de metal
  • Comportamiento del flujo de la fusión
  • Comportamiento de ignición del arco
  • Estabilidad del arco
  • Transferencia de calor
  • Perfil de penetración
  • Composición química de la soldadura
  • Frecuencia y tamaño de salpicaduras o proyecciones

El gas de protección estándar utilizado en la soldadura MIG/MAG es el argón. Pero este gas no siempre conduce a resultados óptimos. Basándose en su amplia experiencia, Messer recomienda utilizar una mezcla de gas protector compuesta de argón y pequeñas cantidades de gas activo para la soldadura fuerte por arco. 

Soldadura MAG de aceros al carbono

Producto

ISO 14175

Composición [% vol.]

Principales aplicaciones

    Ar CO2 O2 He H2  

Ferroline C8

M20

92

8

-

-

-

Aceros normales y de baja aleación, aceros estructurales de grano fino

Ferroline C18

M21

82

18

-

-

-

Ferroline C25

M21

75

25

-

-

-

Ferroline X4

M22

96

-

4

-

-

Ferroline X8

M22

92

-

8

-

-

Ferroline C6 X1

M24

93

6

1

-

-

Ferroline C12 X2

M24

86

12

2

-

-

Ferroline C5 X5

M23

90

5

5

-

-

Ferroline He20 C8

M20

72

8

-

20

-

Dióxido de carbono

C1

-

100

-

-

-

 

Soldadura MAG de aceros de alta aleación

Producto

ISO 14175

Composición [% en vol.]

Principales aplicaciones

    Ar CO2 O2 He H2 N2  

Inoxline C2

M12

98

2

-

-

-

-

Aceros de alta aleación

Inoxline X2

M13

98

-

2

-

-

-

Inoxline X8

M22

92

-

8

-

-

-

Aceros de baja y alta aleación

Inoxline C3 X1

M14

96

3

1

-

-

-

Inoxline C5 X5

M23

90

5

5

-

-

-

Inoxline He15 C2

M12

83

-

2

15

-

-

Aceros de alta aleación

Inoxline He30 H2 C

Z

67.88

0.12

-

30

2

-

Aleaciones con base de níquel

 

SOLDADURA TIG

La principal diferencia entre la soldadura TIG y la soldadura MIG/MAG radica en la adición del material de aportación, que no se suministra continuamente al proceso como un electrodo, como ocurre con la soldadura semiautomática. En la soldadura TIG, el arco se crea entre el material base y un electrodo de tungsteno no consumible. Al igual que en la soldadura oxiacetilénica, el material de aporte se añade manualmente. El papel del gas de protección es proteger el electrodo y el baño de fusión de los efectos negativos de la atmósfera. El oxígeno, en particular, llevaría a un deterioro del electrodo.

La soldadura TIG es especialmente adecuada para soldar aceros de alta aleación, aluminio y otros metales no ferrosos. En el caso de los aceros de alta aleación y los materiales en base níquel, se añade una pequeña cantidad (del 2% al 7,5%) de hidrógeno como componente reductor. Para los metales ligeros y el cobre, la adición de helio (hasta el 90%) ha demostrado ser eficaz, dependiendo del espesor de la pieza. El proceso puede ejecutarse tanto con corriente continua como con corriente alterna. La corriente continua con electrodo positivo se utiliza generalmente para soldar aceros, cobre, aleaciones de níquel, titanio y circonio. La corriente alterna se utiliza para el aluminio.

Soldadura TIG de aceros de alta aleación

Producto

ISO 14175

Composición [% en vol.]

Principales Aplicaciones

    Ar CO2 O2 He H2 N2  

Argón 4.6

I1

100

-

-

-

-

-

Aceros de alta aleación

Argón 4.8

I1

100

-

-

-

-

-

Inoxline H2

R1

98

-

-

-

2

-

Aceros de alta aleación, totalmente austeníticos

Inoxline H5

R1

95

-

-

-

5

-

Inoxline H7

R1

92.5

-

-

-

7.5

-

Inoxline He3 H

R1

95.5

-

-

3

1.5

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Aceros duplex y super-dúplex 

Inoxline N2

N2

Residual

-

-

-

-

2.5

Inoxline N1

N2

Rest

 

 

 

 

1.25

 

Soldadura MIG y TIG de aluminio

Producto

ISO 14175

Composición [% en vol.]

Principales aplicaciones

    Ar CO2 O2 He H2 N2  

Aluline He30

I3

70

-

-

30

-

-

Aluminio y sus aleaciones

Aluline He50

I3

50

-

-

50

-

-

Aluline He70

I3

30

-

-

70

-

-

Argon 4.6

I1

100

-

-

-

-

-

Argón 4.8

I1

100

-

-

-

-

-

Argón He90

I3

10

-

-

90

-

-

Aluminio (catódico)

 

SOLDADURA POR PLASMA

La soldadura por plasma es similar a la soldadura TIG. Con este tipo de soldadura, el arco es constreñido al atravesar un pequeño orificio aumentando la velocidad de los gases, originando una columna de plasma de alta densidad de corriente.

La soldadura por plasma se diferencia de la soldadura TIG en que el arco está constreñido por una boquilla enfriada por agua. Este arco sale de la boquilla como un chorro de plasma con una alta temperatura y densidad de potencia. Una capa adicional de gas protector rodea la columna de plasma y protege la masa fundida del aire circundante. En la mayoría de los casos, el gas que rodea el electrodo es argón. Además de este gas de plasma, también se necesita un gas protector para evitar la oxidación del baño de soldadura (normalmente argón con un 5% de hidrógeno). La soldadura por plasma se utiliza sobre todo para la soldadura a tope de chapas y tuberías. Sus principales ventajas son una penetración controlada y la alta calidad de la soldadura.

Cuando se sueldan aceros de alta aleación, la raíz también debe ser protegida contra el contacto con el oxígeno atmosférico. La protección de la raíz también se utiliza a menudo en la soldadura MAG. Generalmente, se requiere un contenido de oxígeno residual de menos de 20 ppm en la raíz. La cantidad de decoloración que se permite depende del uso previsto del componente en cuestión. En el caso de tuberías pequeñas, la raíz de la soldadura se protege pasando gas protector a través de ellas. Lo importante aquí es la abertura de salida esté ajustada. En el caso de tuberías más grandes, el gas de protección se dirige a la soldadura mediante un equipo especial. El flujo de gas tiene que aplicarse durante un período suficientemente largo antes de que se inicie la soldadura.

Generalmente se utiliza Formiergas, mezclas de nitrógeno e hidrógeno. El componente de hidrógeno proporciona una mayor seguridad contra los residuos de oxígeno atmosférico. Por esta razón, el contenido de hidrógeno es siempre más alto en las aplicaciones de obras que en los talleres. Pruebas anteriores han demostrado que la presencia de hidrógeno en el gas de apoyo no tiene efectos negativos, incluso en los aceros dúplex.

Se pueden realizar mediciones precisas para comprobar que las condiciones son libres de oxígeno. Es importante seguir el procedimiento correcto en este caso.

La protección de raíz puede utilizarse también para soldar aceros planos o aluminio, donde produce una raíz uniforme y libre de óxido. El Formiergas que se utiliza aquí es el argón de soldadura.

Protección de raíz

Producto

ISO 14175

Composición [% en vol.]

Principales aplicaciones

    Ar CO2 O2 He H2 N2  

Argón 4.6

Argón 4.8

I1

100

-

-

-

-

-

Aceros austeníticos CrNi, aceros ferríticos Cr, aceros dúplex, aceros estructurales de grano fino de alta resistencia, materiales de aluminio, otros metales no ferrosos, materiales sensibles a los gases (titanio, circonio, molibdeno)

Forming gas H5

N5

-

-

-

-

5

95

Aceros, aceros austeníticos CrNi 

 

 

 

Forming gas H8

N5

 -

 -

 -

-

 8

92

Forming gas H12

 N5

 -

 -

 -

 -

  12

88

Forming gas H15

N5

 -

-

-

-

 15

85

Inoxline H2

R1

98

-

-

-

2

-

Aceros, aceros austeníticos CrNi 

Inoxline H5

R1

95

-

-

-

5

-

Aceros austeníticos CrNi, níquel y aleaciones con base de níquel

 

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