PROCESO DE SOLDADURA

G.M.A.W

Soldadura por Arco de Metal Y Gas

CENTRO DE CAPACITACIONTACIN

Historia del Proceso

El concepto bsico de GMAW surgi en la

dcada de 1920, pero apenas en 1948 estuvo

disponible comercialmente. La aplicacin

primaria de este proceso fue en la soldadura de

aluminio, por lo anterior se le acuo el nombre

de MIG (Metal Gas Inerte). Y todava se utiliza

para referirse a este proceso.

La utilizacin de diferentes gases condujo a la

aceptacin formal del nombre GMAW

DEFINICION

La soldadura por arco de metal y gas

GMAW. Es un proceso de soldadura

por arco que emplea un arco entre un

electrodo continuo de metal de aporte

y el charco de soldadura. Bajo un

escudo de gas suministrado

externamente sin presin..

COMPONENTES Antorcha

Tobera

Alambre

Gas protector

Gas plasma

Charco o pileta de soldadura

Pieza de trabajo

EL G.M.A.W

Puede operar en modalidades mecanizada, semi automtica o automtica.

Todos los metales de importancia Comercial como el Acero, El acero inoxidable, El aluminio, El cobre, el titanio, y las alecciones de nquel se pueden soldar en cualquier posicin con este proceso escogiendo el gas protector , electrodo y variables apropiadas

COMPONENTES DEL PROCESO

Gas protector

Regulador

Aporte

Fuente de Poder

Alimentador de alambre

Pistola

Trabajo

PISTOLAS O ANTORCHAS

PARTES DE LA ANTORCHA

1 Gas nozzle2 Contact tip3 Gas diffusor4 Tip adaptor5 Nozzle spring6 Liner

Antorcha MIG

ANTORCHA RECTA

RGULADORES CON

MANOMETRO Y

FLUJOMETROR-502-FM-580 R-33-FM-580

ALMACENAMIENTO DE

CILINDROS

Ventajas & Limitaciones

de

GMAW

USOS Y VENTAJAS

Puede soldar todos los

metales.

No tiene la restriccin de

tamao de electrodo.

Puede soldarse en todas

la posiciones.

Tasas de deposicin

bastante altas.

Velocidades de soldadura

altas.

Soldaduras largas sin

parar y volver a iniciar.

Casi no requiere limpieza

despus de la soldadura.

LIMITACIONES

Equipo de soldadura.

Dificultad de aplicacin.

Limitacin de aplicacin en exteriores.

Resistencia a utilizacin del proceso.

PRINCIPIOS DE OPERACION

Se basa en la alimentacin automtica de un electrodo continuo consumible que se protege mediante un gas de procedencia externa.

Los nicos controles manuales que el soldador requiere para la operacin semiautomtica son los de velocidad y direccin del desplazamiento as como el posicionamiento de la pistola.

Fundamentos del proceso

Relacin Voltaje/Corriente Voltaje = Presin Elctrica

Amperaje= Corriente Elctrica

Incrementos en velocidad del alambre requiren un

incremento en el voltaje para eliminar depositos frios

que causan problemas como salpicadura excesiva etc.

Disminuir el voltage causa el mismo efecto si no

reducimos la velocidad

Fuente de Poder de Voltaje Constante La ms usada en la industria para proceso MIG

Provee un control estable en aplicaciones manuales

Fundamentos del Proceso

Efectos de la Extensin del Electrodo

Cambios en este valor afectan la resistencia elctrica del arco

Incrementar el largo, = incrementar voltaje, menos amperage

ms abultamiento, menos penetracin

Disminuir el largo, = disminuir voltaje, ms corriente, ms penetracin, menos abultamiento

Variaciones moderadas tienen poco efecto en aplicaciones

manuales

Fundamentos del proceso

Incremento en laExtensin del Electrodo

(-)

Reduccin en la

Extensin del Electrodo

3/8

MECANISMOS DE

TRANSFERENCIA DEL METALCuatro modos bsicos de transferencia de metal

Corto Circuito

Arco Globular

Arco Spray Pulsado

Arco Spray

Deposicin

Baja

Alta

Corto circuito

Globular

Spray

Tipos de Transferencia

Factores que determinan el tipo de

transferencia

Magnitud

Y

Tipo de la corriente

Dimetro

Del

electrodo

Composicin

Del

electrodo

gas protector

Transferencia de Corto Circuito

Generalmente utiliza alambres slidos

pequeos

Utiliza bajos voltajes y corrientes

Baja transferencia de calor

Bueno para soldar material fino y fuera

de posicin

La fuente de poder debe ser diseada

para arco corto

Ilustracin de Transferencia en

Corto Circuito

ANTES DE TRANSFERIR

DURANTE EL CORTO

CIRCUITODESPUES DE

TRANSFERIR

CORTO CIRCUITOArco

Abierto

Fuerza del Pellizco (Pinch Force)

Efecto del la Fuerza del Pellizco, P

Electrodo

Corriente (A)

P A2

Video Corto Circuito

Corto circuito

Diagrama de Transferencia en

Corto Circuito

SOLDADURA INTERIOR

CORTO CIRCUITO

SOLDADURA INTERIOR

Penetracin

uniforme

Fusin

uniforme en

ambos

extremos

ARCO CORTO Vertical ascendente

Macro Seccin

Pendiente (Slope)

Una buena fuente de poder est diseada

para limitar la corriente disponible para

fundir el alambre (Pendiente\Slope)

Mucha corriente puede causar una

explosin en el extremo del alambre

Causando

Arranque errtico del arco

Salpicadura excesiva

SLOPE vs SALPICADURA

Ms / Menos

INDUCTANCIA

Reduce la salpicadura

Menos pulido y limpieza

Aumenta la fluidez de charco soldado

Produce soldaduras ms planas

Muy necesario para lograr buenas

soldaduras de acero inoxidable

EFECTOS DE LA

INDUCTANCIA

SVI-300i - SIN INDUCTANCIA / CON INDUCTANCIA

Duo Dinmico para Optimizar

Soldadura de Arco Corto

Incrementos en la inductancia disminuye la

velocida con que la corriente sube que a

su vez aumenta tiempo encendidodel arco

resultando en un charco mas fluido.

Cambios en la pendiente controlar el valor de

corrente en cortocircuito altera el efecto

pinch pellizco del alambre

CORRIENTES DE TRANSICION

WPS - IPM DEPOSICION - LBS./HR.400 __ .035 .045_ 6.8 10.8

300 __ _ 5.1 8.1

200 __ ARCO SPRAY _ 3.4 5.4

100 __ _ 1.7 2.7

ARCO CORTO

0 __

0 100 200 300 .035 .045

CORRIENTE - AMPERIOS

Globular

Video Transferencia Globular

TRANSFERENCIA GLOBULAR

Este tipo de transferencia se logra cuando

se usan mezclas de Argn/CO2 .

Buena penetracin y alta velocidad

Tipicamente genera ms salpicadura que

el corto circuito.

Transferencia Globular

Electrodo Positivo ( CCEP).

Corriente baja sea cual sea el gas

protector

Con Co2 y Helio ocurre en todas las

corrientes tiles de soldadura.

Tamao de gota mayor que el dimetro

del electrodo.

Solo hay transferencia en posicin plana.

Spray

Transferencia Spray

La transferencia spray ocurre cuando:

La curriente est sobre el punto de transicin

El contenido del gas es de 80% argn o mayor

El voltaje es suficientemente alto para no permitir

cortocircuito - aproximadamente 26-30 volts

Transferencia Spray

Video Arco Spray

Transferencia Spray

Alta corriente y alto voltaje - alta transferencia de calor

Usado en posiciones plana y horizontal en chapa gruesa

Alta corriente nos da buena penetracin y alta

deposicin

Casi sin salpicadura

Cordones muy lisos en la superficie

PlanoHorizontal

SOLDADURA DE ARCO SPRAY

EN TUBERIA

Antorcha

Mec.

ST21M

Tubera en rotacin

ARCO SPRAY - (HORZ)

.045 WIRE @ 300 IPM - 280 AMPS @ 27.5 VOLTS

Spray

PulsadoGMWA

Video Spray pulsado

Spray pulsado Vertical ascendente

TRANSFERENCIA SPRAY

PULSADO

Requiere de una fuente de poder especial capaz

de pulsar la corriente sobre el nivel de transicin

a una frequencia dada para lograr transferencia

spray y promediar menos calor .

Requiere el uso de gases para arco spray.

Menos transferencia de calor que el arco spray

Permite soldar fuera de posicin

Casi sin salpicadura

TRANSFERENCIA SPRAY

PULSADOCiclo de Corriente en Arco Pulsado

CORRIENTE MAXIMA

CORRIENTE DE TRANSICION

AMPS.

CORRIENT PROMEDIO

CORRIENTE DE BASE

TIEMPO - MSEC.

Pulse Current Waveform

Peak

Current

Backround

Current

Risetime

Pulse

Width

Pulse Frequency

Droplet transfers on

low current phase

SPRAY PULSADO - TUBERIA

ARCO PULSADO - TUBERIA

MECHANIZED W / OSCILLATION - 7.5 SCH. 80

SOLDADURA ARCO PULSADO -

(HORZ)

ALAMBRE .045 @ 300 IPM - 200 AMPS. @ 25 VOLTIOS

SOLDADURA ARCO PULSADO -

(VERT)

Macro Seccin

Gases Protectores

La funcin primaria es proteger el charco

de soldadura. Es necesario por que la

mayor parte de los metales al calentarse y

llegar a su punto de Fusin presentan una

tendencia a formar xidos o a nitrurarse.

Importancia del gas protector

1- Caractersticas del arco.

2- Modalidad de transferencia.

3- Penetracin.

4- Velocidad de Soldadura.

5- Tendencia al socavamiento.

6- Accin Limpiadora.

7- Propiedades mecnicas del metal de soldadura.

Proposito: Protege el metal derretido de la atmsfera evitando la contaminacin. Tambin afecta las caractersticas de como se transfiere el metal y como penetra la soldadura.

Tipos

Inerte, i.e. Argon, Helio

Reactivo, i.e. Dioxido de Carbono

Mezcla inert y reactiva, i.e. Argon/Oxgeno, Argon/CO2,

Tri-mezclas, i.e. Argon/Helio/CO2

PROPIEDADES DE LOS

GASESArgon

Inerte; Excellente estabilidad del arco, avanza la velocidad

Helio

Inerte; Incrementa transferencia de calor; Alta velocidad de avance

Dioxido de Carbono - CO2 Incrementa transferencia de calor; Buena proteccin

Oxgeno

Mejora la fluidez del cordn; estabilizador

Hidrgeno

Mejora la fluidez del cordn; Incrementa la transferencia de calor

GASES

PROTECTORES.

INERTES

ARGON Y HELIO

Argon

1,4 mas denso que el aire.

Se emplea para soldar metales no

ferrosos.

Aceros inoxidables.

Al ser mas pesado es excelente para

cubrir el rea de soldadura y proteger el

arco.

Mejor para la posicin plana.

Helio

0.14 mas denso que el aire.

Mayor conductividad trmica que el argon.

La energa del arco es distribuida mas

uniformemente.

Esta restringido su uso a reas muy

especializadas porque el arco tiene

estabilidad limitada.

Mezclas de Argon Y Helio

Las mezclas de argon 50-70% de helio

aumentan el voltaje de arco con respecto

al argon puro.

Se emplea para soldar aluminio, Magnesio

, Y cobre. Porque el efecto del calor

reduce la conductividad trmica de estos

metales base.

Adiciones de Oxigeno Y CO2

al Argon y el HelioLa adicin de 1 a 5 % de oxigeno al argon y del 3 al 25% en el helio, produce mejora en la estabilidad del arco y ausencia de socavamiento.

La adicin de CO2 al argon mejoran la apariencia de la franja de soldadura.

La adicin de 1 a 9 % de oxigeno mejora la fluidez del charco de soldadura, la penetracin, y la estabilidad del arco.

En general la adicin entre 2% de oxigeno u 8 -10% de CO2 se considera el mejor termino para cubrir un amplio rango de variables

EFECTOS de los GASES

Mezcla doble

CORRIENTE DE TRANSICION PARA

VARIOS GASES DE PROTECCION

DIAMETRO GAS DE PROTECCION

0.023

0.030

0.035

0.045

0.062

Ar - 2% O2

135

150

165

220

275

0.035

0.045

0.062Ar - 5%O2

155

200

265

0.035

0.045

0.062Ar - 8% CO2

175

225

290

0.035

0.045

0.062Ar - 15% CO2

180

240

295

0.035

0.045

0.062Ar - 20% CO2

195

255

345

ARCO SPRAY

CORRIENTE (amps.)

SELECCION de GASES vs

SALPICADURA Ar-CO2

CO2 vs Mezcla Argon-CO2

Argon/CO2

CO2

Seleccin de Gases Vs. Salpicadura

Ar/O2 C-25 CO2

GAS NOZZLE - 2 min. @ 330 amps

SELECCION DE GASES

ACERO AL CAR. STAINLESS

ALUMINIO

ARCO CORTO CO2 Ar

AR/CO2 Ar/CO2

Ar/CO2/O2 He/Ar/CO2

Ar/O2 Ar/O2 Ar

SPRAY Ar/CO2 Ar/CO2 Ar/He

Ar/CO2/O2 He

Ar/He/CO2 Ar/He/CO2

Ar/O2 Ar/O2 Ar

PULSADO Ar/CO2 Ar/CO2 Ar/He

Ar/He/CO2 Ar/He/CO2

Ar/CO2/H2

Resumen en Gases de

Proteccin y sus efectos

Mezclas de Argn

Soldadura (cordn) ms plana

Menos necesidad de refuerzo

Uso mas eficiente del material depositado

CO2

Soldadura (cordn) ms alta

Requiere mayor refuerzo

Uso menos eficiente del material depositado

Mayor costo por pie lineal depositado

Resumen en Gases de

Proteccin y sus efectos

Mezclas de Argn

Buena recuperacin de la aleacin

Bajo contenido de gas residual en la soldadura

Mayor fuerza de tensin e impacto

CO2

Mas oxidante, menor recuperacin de la aleacin

Menor fuerza de tensin e impacto, menos dureza

CLASIFICACION DE ALAMBRES

E R 70 S - 6E electrodo.

R redondo.

70 x 1000 Resistencia a la tensin.

S solid.

6 gas protector y contenido de carbn y desoxidantes.

Descripcin del ultimo numero

alambre Gas R.Psi C.C Si

ER70S-1 Ar.O2 72000 0.07-0.19 0.30-0.50

ER70S-2 Ar.O2-Co2 72000 0.06 0.40-.070

ER70S-3 Ar,O2- Co2 72000 0.06-0.15 0.45-0.70

ER70S-4 Co2 72000 0.07-0.15 0.65-0.85

ER70S-5 Co2 72000 0.07-0.19 0.30-0.60

ER70S-6 Co2 72000 0.07-0.15 0.80-1.15

ER70S-G No especifica 72000 Cr.Ni.Mo No esp

ER70S-1B Co2 72000 0.07-0.12 0.50-0.80

ER70S-GB No especifica. 72000 No esp. No esp.

ER70U1 Arroz Ar. 72000 0.07-0.15 0.15-0.35

Tcnicas

Retrocediendo (Backhand)

mayor penetracin

ms abultado

ms calor transferido

Avanzando (Forehand)

menos penetracin

menos abultado

menos calor transferido

Efectos

SOLDADOR MIG

PRUEBA EN

TUBERIA 6G

ASTM A106B

6 Pulgadas

Schedule XX

FUENTE DE

PODER

ESAB SVI300i

Alimentador

Mig 4HD

Antorcha

MT400

Material de

Aporte

Spoolarc 65

ER70S-2,

(035)

Tcnicas

ARRASTRANDO EMPUJANDO

Soldador ESAB 353cvi

FUENTE CO N ALIMENTADOR

Ficha tecnica 353CV

Conexin

Seleccin Voltaje de entrada

Frontal

Alimentador de alambre MIG 4HD

Ficha Tcnica

Parte Frontal del 4HD

Parte Posterior 4 HD

Despiece sistema de alimentacin