Embed Size (px)
Citation preview
Proceso Alambre Mig/Mag
IndiceConceptos básicosProcesoEquiposProtección gaseosaTransferenciaAlgunos problemasControles antes de soldarComparación Mig/Mag v/s Arco Manual
Conceptos Básicos GMAW
Gas Metal Arc Welding = Procesos desoldadura al arco con alambre continuo yprotección gaseosa.En esta categoría se clasifican dosprocesos muy similares: MIG y MAG.MIG: Metal Inert Gas.MAG: Metal Active Gas.
Proceso
El arco siempre es visible al operadorLa pistola y los cables de soldadura sonligeros, de fácil manipulaciónEs un sistema versátil de soldaduraRapidez de deposiciónAlto rendimientoPosibilidad de automatización
EQUIPOS
Para el proceso MIG/MAG, se requierenmáquinas, equipos automáticos ysemiautomáticos, los que requieren de unconocimiento especializado para sucorrecta aplicación.
ESQUEMA MIG/MAG
FUENTES DE PODER
En la mayoría de las aplicaciones MIG/MAG, se utiliza CCEP.
Los tipos de máquinas son las tipo transformador-rectificadorutilizadas comúnmente hoy en día.
Las máquinas transformador-rectificador se conectandirectamente a la red monofásica 220 V. o trifásica 380 V, ensu interior un transformador ajusta el voltaje y una serie derectificadores transforma la corriente alterna en continua.
Las máquinas MIG/MAG poseen un cabezal que empuja elalambre a través del flexible hasta la torcha, aumentos en lavelocidad incrementan la corriente de soldadura.
Podemos resumir una fuente de poder para procesos MIG/MAGcomo de voltaje constante.
VOLTAJE CONSTANTE
La mayor razón para utilizar este tipo de máquinases que autorregulan el largo del arco
Compensan la distancia entre la punta delelectrodo y el metal base con incrementos ydisminuciones automáticas de corrientemanteniendo un largo de arco constante
El largo del arco se ajusta con la salida de voltajede la fuente de poder
La corriente es regulada por medio de la velocidadde alimentación del alambre
FUENTES DE PODERVoltaje Constante
Voltaje
AmperajeA
V
Variaciones de corrienteprovocan muy pequeñasvariaciones en el voltaje.
PORQUE ES FÁCIL DE OPERAR:REGULACIÓN AUTOMÁTICA
Largo de arco:6.4 mm
Voltaje de arco:24 V
Corriente de arco:250 A
Alimentación de alambre:106 mm/s
Fusión instantánea:106 mm/s
Largo de arco:6.4 mm
Voltaje de arco:24 V
Corriente de arco:250 A
Alimentación de alambre:106 mm/s
Fusión instantánea:106 mm/s
Largo de arco:>12.7 mm
Voltaje de arco:>24 V
Corriente de arco:<250 A
Alimentación de alambre:106 mm/s
Fusión instantánea:106 mm/s
Largo de arco:>12.7 mm
Voltaje de arco:>24 V
Corriente de arco:<250 A
Alimentación de alambre:106 mm/s
Fusión instantánea:106 mm/s
Largo de arco:12.7 mm
Voltaje de arco:29 V
Corriente de arco:220 A
Alimentación de alambre:106 mm/s
Fusión instantánea:93 mm/s
Largo de arco:12.7 mm
Voltaje de arco:29 V
Corriente de arco:220 A
Alimentación de alambre:106 mm/s
Fusión instantánea:93 mm/s
12
3
LA PENDIENTE
La autocorrección de las variables del arco son unaimportante propiedad de las fuentes de poder devoltaje constante
La autocorrección del arco es de particularimportancia en la soldadura con transferencia porcorto circuito
La pendiente de la curva de operación en un gráficovoltaje-amperaje para una fuente de poder de voltajeconstante es importante ya que de ella depende lavariable de estrechamiento del electrodo en elmomento de formarse una gota de metal fundido
PENDIENTEVoltaje
AmperajeA
V
Pendiente =AV
El presentegráfico muestraun punto deoperaciónóptimo para unelectrodo de undiámetrodeterminado.
LA PENDIENTE
En transferencia por cortocircuito la pendientedetermina como una gota de metal fundido se cortadesde el electrodo
Cuando la corriente de corto circuito desde la fuentede poder está limitado a valores bajos por unapendiente, el electrodo puede transportar toda lacorriente y el corto circuito no será roto
Cuando la corriente de corto circuito se fija en valoresadecuados, las gotas de metal fundido se cortansuavemente desde el electrodo, dejando escasassalpicaduras
CAMBIO DE PENDIENTE
Curva B
Curva A
Corriente
VoltajeAún cuando se tenga dosmáquinas de distintapendiente el punto óptimode operación seguirásiendo el mismo.
INDUCTANCIA
Cuando cambia la carga en la fuente de poder, lacorriente toma un tiempo para alcanzar este nivel
Este retraso es conocido como inductancia (se mide enhenrys)
La velocidad de incremento de la corriente esdeterminada por la inductancia de la fuente de poder
Una alta inductancia causa disminución del número degotas transferidas por corto circuito
El incremento del tiempo de arco redunda en cordonesplanos y suaves
REGLA GENERAL
La cantidad de corriente de cortocircuito y la inductancia, ideales paraun efecto de estrechamiento sonincrementados así como seincrementa el diámetro del electrodo
INDUCTANCIACo
rrie
nte
(A)
Tiempo (S)
Con inductancia
curva ideal
Sin inductancia
IMPORTANTE
La calidad de los equipos incide más enel proceso MIG/MAG que en el procesode Arco Manual.
La calidad del soldador tiene mayorincidencia en el proceso de ArcoManual que en el proceso MIG/MAG.
LA PROTECCIÓN GASEOSA
Se hace pasar un flujo de gas a travésde un conducto hasta la zona donde elelectrodo (metal de aporte), estableceel arco con el metal base.El gas de protección puede ser gasINERTE o ACTIVO.El tipo de gas hace la diferencia entreMIG o MAG, respectivamente.
GAS INERTE
Un gas inerte es aquel que bajo condicionesde soldadura no participa químicamente conel arco o el baño fundido.La reacción pudiera generar la formación decompuestos como óxidos, carburos u otros…El proceso MIG utiliza gases Inertes comoson argón o helio.
GAS ACTIVO
Un gas activo es aquel que bajo condicionesde soldadura reacciona con elementosinvolucrados en la soldadura.El proceso MAG, utiliza gases activosquímicamente como son oxígeno, nitrógeno,hidrógeno, dióxido de carbono. Participan enla formación del arco como en el bañofundidoLo más común es utilizar combinaciones deestos gases.
GAS / ACTIVIDAD
GASACTIVIDAD
QUÍMICAArgón
Helio
Dióxido de carbono
Hidrógeno
Oxígeno
Nitrógeno
Inerte
Inerte
Oxidante
Reductor
Oxidante
Activo-reacio a reaccionar
MIGSolo utiliza gases inertes.Se utiliza en la soldadura de No FerrososA continuación los metales y aleaciones soldadoscon este proceso.
Argón (Ar) Aluminio, Níquel, Cobre, Magnesio, Titanio y lasrespectivas aleaciones de estos metales.
Helio (He) Aluminio, Cobre.
Aluminio, Cobre, Níquel y sus aleaciones,Magnesio.
He + Ar
MAGPodemos soldar metales Ferrosos comotambién No Ferrosos.A diferencia del proceso MIG donde solopodemos soldar con transferencia spray, enMAG podemos soldar con los diferentes tiposde transferencia.
Ar + 0.15% O2 Aluminio y magnesio
Ar + 1% O2 Cobre
MAG: SOLDADURA DE NO FERROSOS
MAG: SOLDADURA DE FERROSOS
Aceros inoxidables, bajaaleación, medio carbono.Aceros inoxidables.
78%Ar + 20%CO2 + 2% O2 Acero al carbono.80%Ar + 15%CO2 + 5% O2
Ar +3- 5% O2
CO2
Ar + 1-2% O2
90%He + 7.5%Ar + 2.5%CO2
61%He + 35%Ar + 4%CO2 Alta aleación.
Baja aleación.60-70%He + 25-35%Ar + 4-5% CO2
Acero al carbono.Acero al carbono.
MAG: SOLDADURA DE FERROSOS
Alta resistencia.61%He + 35%Ar + 4% CO2
Inoxidables, mediocarbono, acero 347.
96%Ar + 3%N2 + 1%O2
Alta resistencia.61%He + 35%Ar + 4% CO2
Ar + 3-10% CO2 Al carbono y bajaaleación.Ar + 20-30% CO2
Al carbón.Ar + 50% CO2
MAG: ACEROS INOXIDABLES
ROCÍO O SPRAY CORTOCIRCUITO
Ar + 0.5 O2
Ar + 1.0 O2
Ar + 2.0 O2
Ar + 3.0 O2
Ar + 2.0 CO2
90%He + 7.5%Ar + 2.5%CO2
75%He + 22.5%Ar + 1.5%CO2 + 1%O2
96%He + 3.0%Ar + 1.0%CO2
MAG: ACEROS AL CARBONO Y BAJAALEACIÓN
ROCÍO O SPRAY CORTOCIRCUITO
Ar + 1.0%O2
Ar + 2.0%O2
Ar + 3.0 A 5%O2
CO2 (TRANSFERENCIA GLOBULAR)
Ar + 3.0%CO2
Ar + 3.0 A 10%CO2
Ar + 3.0%N + 1%O2
80%Ar + 15%CO2 + 5%O2
Ar + 20-30%CO2
Ar + He + O2
CO2 + 10-20%O2
90%Ar + 5%CO2 + 5%O2
APORTES
APORTES
ALAMBRE PARA MAG
ER-70S-6E: electrodoR: varilla70: resistencia a la tracción del depósitoen libras/pulgadaS: alambre sólido6: composición química particular delelectrodo
PARÁMETROS DE SOLDADURAV/S TIPO DE GAS
EL TIPO DE GAS TIENE INFLUENCIA SOBRE:Velocidad de soldeoChisporroteoTransferencia de metal a través del arcoPenetraciónResistencia mecánicaGeneración de humos y vaporesPorosidad y otros defectosUniformidad de la superficie y forma de la soldadura
EFECTOS DEL TIPO DE GAS
ARGÓN ARGÓN-HELIO HELIO CO2
INDURMIG: 80%Ar + 20%CO2ACEROS AL CARBONO Y BAJA ALEACIÓN
Electrodo revestido
CO2Indurmig
200
400
mm/min
02 4 6 8 10
mm degarganta
GargantaVelocidadde avance
EFECTOS DEL TIPO DE GAS
Argón-O2
Argón-CO2
CO2
TRANSFERENCIA METÁLICA
El metal es transferido desde el electrodo(aporte), a la plancha base de tres formasdiferentes.El proceso MAG permite soldar con estostres tipos de transferencia: spray, globular ycortocircuitoCada tipo de transferencia tienecaracterísticas particulares en el tipo decordón, la penetración, espesor de plancha,materiales a soldar.
ESTRECHAMIENTO
Como un cuello oestrechamiento sedescribe el efecto quepermite a la gota de metalfundido separarse delelectrodo, producto delelectromagnetismoinducido por la corriente
TRANSFERENCIA PORCORTOCIRCUITO
CORTO CIRCUITO:la gota antes desepararse delelectrodo crecevarias veces eldiámetro del mismo.Sucede a valoresbajos de amperaje.
TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITOTRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITOTRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO
SECUENCIAde la Transferencia por Corto Circuito
TRANSFERENCIA GLOBULAR
GLOBULAR: el tamañode las gotas disminuyerápidamente a untamaño igual o menorque el del electrodo.Esto sucede a valoresintermedios deamperaje.
TRANSFERENCIA SPRAY
Rocío o Spray: las gotasdisminuyen bastante dediámetro y la velocidadde separación de lasgotas desde el electrodoes alta. Este tipo detransferencia se registracon valores altos decorriente.
POLARIDAD
Mayor penetración
Plancha más caliente
Más chisporroteo
Menor penetración
Plancha menos caliente
Menos chisporroteo
CCEP CCEN
TENSIÓN/INTENSIDAD
3030
2020
1010
100100 200200 300300Intensidad enIntensidad en Amperes Amperes
TensiónTensiónenen
VoltiosVoltiosCortoCorto
circuitocircuito
ArcoArcosprayspray
GlobulGlobularar
FRECUENCIA DE GOTEO
600
400
200
100 200 300 400
INDURMIG
CO2
Amperes
Gotas porSegundo
QUE VARIABLES AFECTAN A LASOLDADURA MIG
Penetración Velocidad de Tamaño de Ancho dedepositaciòn cordòn cordòn
Variables de
soldadura a cambiar
Corriente y velocidad dealimentación de alambre
Voltaje
Velocidad de pasada
Extensión de electrodo
Diámetro de alambre
Gas de protección %CO2
Ángulo de torcha
+ - + + +
Arrastrar ArrastrarEmpujar Empujar
Solo si los niveles de corriente son mantenidos por la velocidad de alimentación del alambre
Efecto Pequeño Decrecer la variable
Sin efecto Incrementar la variable
---
Cambios deseados
ALGUNOS PROBLEMASEN MIG/MAG
Velocidad de avance inadecuada
VELOCIDAD MUY ALTA:Provoca falta de penetración, cordonesestrechos, todo esto debido al tiempoinsuficiente que tiene el arco para entregaruna cantidad de calor suficiente.
Velocidad de avance inadecuada
VELOCIDAD MUY BAJA:Provoca aumento de la cantidad dematerial depositado, aumenta el anchodel cordón y un refuerzo excesivo.
CHISPORROTEO
″ El tipo de arco que se genera depende fuertementede las propiedades del gas utilizado, como es laionización y conductividad.
″ En el caso del CO2, genera un arco delgado, con unaalta densidad de corriente y tensión elevada.
″ El CO2, genera fuerzas electromagnéticas elevadasy fuerzas radiales que actúan perpendicular al arco,incrementando el chisporroteo.
INDURMIG EN MAG
″ INDURMIG, permite disminuir el chisporroteo,comparativamente al CO2.
″ Con CO2, el arco es más inestable y con un patrónde sonido desordenado.
″ Un arco silencioso es mejor que un arco ruidoso.
″ Un arco muy largo o muy corto producechisporroteo, y otros defectos indeseables.
MALMALMALMAL
BIENBIEN
Corto circuito: 20 l/min
Arco spray: 30 l/min
Corto circuito: 10 l/min
Arco spray: 15 - 30 l/min
Corto circuito: 5 l/min
Arco spray: 8 - 30 l/min
POROS POR CAUDAL INCORRECTOPOROS POR CAUDAL INCORRECTO
POROS POR POSICIÓN INCORRECTAPOROS POR POSICIÓN INCORRECTA
MALMAL BIENBIEN BIENBIEN
30° 10°
Correcto en pasadas deraíz y posiciones forzadas
0 - 2 mm
10 mm2 mm
PLANCHA BASE
Arco corto
Correcto en posiciónde llenado y normal
PLANCHA BASE
Arco spray
5 - 10 mm
12 mm
POROS POR AJUSTE DE BOQUILLAPOROS POR AJUSTE DE BOQUILLA
POROS POR BOQUILLA EXCÉNTRICAPOROS POR BOQUILLA EXCÉNTRICA
Se produce un flujo no uniforme de gas, perdiendoefectividad la protección sobre el cordón.
Produce turbulencia o disminución en el flujo de gas,empobreciendo la protección de la pileta líquida.
POROS POR OBSTRUCCIÓNPOROS POR OBSTRUCCIÓN
El alambre tomará una forma inadecuada y perderá elcobrizado superficial, afectando la tracción del alambre ysu recorrido a través del flexible y la boquilla.
RODILLOS DE ARRASTRE INADECUADOSRODILLOS DE ARRASTRE INADECUADOS
TUBO GUÍA TUBO GUÍA
Alineación incorrecta de las guías del alambre y diámetrosde guía inadecuados para el alambre provocan distorsionesen el alambre afectando la alimentación de este.
PARTES DEL CABLE DE PODERPARTES DEL CABLE DE PODER
Flexible por donde estransportado elalambre y el gas
Cable switch
Alambre MIG
Conductopara el gas
El flexible esta cubiertode un plástico en granparte de su extensión.Si el recubrimiento faltao esta perforado, seproduce una perdidadel gas, el queretrocede escapandopor el extremo delflexible, disminuyendoel gas de protección.Lo que finalmentepermite lacontaminación delmetal depositado porbajo flujo de gas.
FLEXIBLE
EFECTO VENTURI
El efecto venturise produce enductos conreducción de susección, como seobserva en lafigura.
La velocidadaumenta y lapresióndisminuye, hastael vacío.
INGRESO DE AIRE
Si el O” Ring seencuentradefectuoso seproducirá un efectoventuri e ingresaraaire al sistema,contaminando el gasde protección.
FLEXIBLE DAÑADO O SUCIOFLEXIBLE DAÑADO O SUCIO
Un flexible dañado por torcedura, rotura o suciedad,impedirá el libre paso del alambre por su interior.
PRUEBA DE ALIMENTACIÓN
Se toma elalambrepresionando conlos dedossuavemente, luegose aprieta elgatillo, si sedetiene, hayproblemas dealimentación.
FRENO DEL CARRETE
Un adecuado ajuste del freno del carrete nos permitemantener en su debida posición al alambre, impidiendoque se desenrolle, soltándose las espiras.
CURVATURA DEL ALAMBREPara verificar lacurvatura final, se hacepasar el suficientealambre como se muestraen la fotografía. Estadebe ser mayor a 800mm de diámetro. En casoque sea inferior se debeverificar la curvatura enel rollo, si esta essuperior, se debe revisarel sistema, pues en algúnpunto se estamodificando estacaracterística delalambre.
CONTROLES ANTES DE SOLDAR
Análisis de la hélice del alambreAnálisis de la curvatura del alambreMedición del flujo de gas en la toberaAjuste de parámetros de soldaduraSoldadura de cordones
ANÁLISIS DE LA HÉLICE DELALAMBRE
Es un parámetro importanteal considerar la elección deun determinado alambre.Influye directamente sobre eldesplazamiento del alambreen el flexible afectando laestabilidad del arco.
ANÁLISIS DE LA CURVATURADEL ALAMBRE
El radio decurvatura delalambre tambiéninfluye sobre eldesplazamiento delalambre en elflexible, afectandola estabilidad delarco.
MEDICIÓN DEL FLUJO DE GASEN LA TOBERA
La medición del flujo deprotección en la toberanos permite verificarposibles pérdidas degas en su recorridodesde el cilindro.Un adecuado flujo degas es necesario parasoldar cordones sanos.
AJUSTE DE PARÁMETROS DESOLDADURA
Parámetrosadecuados develocidad de salidadel alambre,corriente, voltaje,flujo de gas, sonnecesarios deajustar previos a lasoldadura de unaunión.
MIG/MAG V/S ARCO MANUAL
VENTAJAS MIG/MAG :Se puede soldar en toda posiciónVirtualmente no hay escoria que removerEl entrenamiento es menor que el necesario para arcomanualNo se pierden colillas de electrodosAdaptable a sistemas semiautomáticos y automáticosProcesos bajo hidrógenoVelocidades de soldadura mayores que en arco manual
DESVENTAJAS MIG/MAG :Los equipos son más costosos, complejos y menosportátilesDebe protegerse en el momento de soldar de corrientesde aireLas velocidades de enfriamiento del cordón son mayoresque los procesos con generación de escoriaLas pistolas son grandes evitando la fácil accesibilidad alugares estrechosEl metal base debe ser limpiado muy bien por que elproceso no tolera contaminación como en arco manual
MIG/MAG V/S ARCO MANUAL
