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Soldadura por arco pulsado

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PROCESOS DE SOLDADURA POR ARCO PULSADO


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Introducción „ El arco eléctrico representa la alternativa más

usada para unir materiales por fusión. „ Los avances tecnológicos mejoran las

características de trabajo de las fuentes de poder, obteniéndose: „ Mejor soldabilidad (posición de soldadura, arco

más suave, etc.) „ Mejor acabado de las soldaduras (buena

apariencia, menos cantidad de salpicadura, menos defectos, etc.)

„ Mayor sanidad „ Mejores características mecánicas „ Mayor facilidad para la aplicación „ Y otros


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Introducción „ De esta manera se obtienen uniones de mayor

calidad. „ Sin embargo el responsable de manutención o

fabricación, debe saber cuáles son los requerimientos de los trabajos que realiza.

„ De esta manera seleccionará los equipos de una

manera eficiente. „ Esto significa que debemos invertir en función de

los tipos de trabajo que realizamos. „ Buscando obtener el “COSTO vs BENEFICIO”,

como solución económica a cada trabajo.


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Objetivo

„ Mostrarles las ventajas y desventajas del empleo del

Arco Pulsado, en los proceso de soldadura:

„ TIG (GTAW) „ MIG/MAG (GMAW).

„ Nota: Siempre debemos recordar que los procesos de

soldadura se complementan entre sí y la idea es que para cada trabajo que realicemos, hacerlo con el proceso más adecuado si este está disponible.


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Proceso GTAW (TIG/WIG)

Gas

Tungsten

Arc

Welding

Tungsten

Inert

Gas

Nota: Tungsteno y Wolframio son 2 denominaciones

para el mismo metal cuyo símbolo es W


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Arco Eléctrico-GTAW „ El calor necesario para la fusión se obtiene del arco

formado entre un electrodo de tungsteno NO

CONSUMIBLE y la pieza de trabajo. „ La ZAC, el metal líquido y el electrodo de tungsteno

están protegidos por una atmósfera de gas inerte. „ El arco alcanza temperaturas aprox. de 35.000 Gr./F

(19.425 Gr./C). El electrodo de tungsteno solo sirve

para formarlo y si se requiere metal de aporte tiene

que adicionarse externamente.


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Esquema del Proceso


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Generadores de Arco


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Secuencia de Soldadura

1 Temporización pre-gas

2 Rampa de subida

3 Display

4 Corriente de soldadura

5 Desvanecimiento del arco

6 Temporización post-gas

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Co

rrie

nte

CA– Onda Sinusoidal

+

0

-

Tiempo 1/60 Seg.


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Co

rrie

nte

CA-Cambio de Polaridad

� El tiempo en que se pasa por “cero” afecta la

estabilidad del arco de soldadura.

+ 0 -

Tiempo

1/60 Seg

Zona de

cruce por

Zero


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CA -Onda Cuadrada

Balanceada o Desbalanceada

� Al reducirse el tiempo en el cruce por “cero”

se mejora la estabilidad del arco.

+

0

-

Tiempo

1/60 Seg.


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CA-Onda Cuadrada Balanceada

Ventajas:

„ Permite obtener una excelente limpieza de

óxidos.

CA-Onda Cuadrada Desbalanceada

Ventajas:

„ Penetración más profunda que una onda

balanceada.

„ Emplear mayores amperajes con un mismo

electrodo, ya que permanecerá un menor tiempo

en el medio ciclo positivo.


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CA–Control de Onda Balanceada y Onda

Desbalanceada:


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CA- Proporción de polaridad:


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CA-Alta frecuencia:

„ Se utiliza un flujo de alto voltaje y bajo amperaje

que se superpone a las curvas de V y de A, a

frecuencias de ± 16,000 Hz.

„ Aporta el voltaje necesario para evitar el corte del

arco al cruzar por cero.

„ Ioniza el gas protector, facilitando el paso del flujo

eléctrico.

„ Estabiliza el arco de soldadura.

Tiempo

1/60 Seg.


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CA-Alta frecuencia: „ Permite el encendido del arco sin contacto entre el

electrodo y la pieza de trabajo.


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CA-Onda asimétrica: „ Nos permite variar la amplitud de la forma de la

onda, como cambiar el número de ciclos por segundo

(frecuencia) y el % del balance. „ En corriente alterna, el control de la forma de onda

permite: „ Incrementar la velocidad de avance.

„ Estabilizar el cono del arco.

„ Controlar el ancho del cordón.

„ Controlar la penetración.

„ Minimizar la acción de limpieza.


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CA-Control de corriente:

„ Independiente para ambas mitades del ciclo.

„ Más amperaje en EN; mayor penetración y

velocidad de avance. „ Más amperaje en EP; menor penetración y

mayor limpieza.


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CA-Control de frecuencia „ 80 A (EP); 250 A (EN); 70% EN; 60 Hz/Baja frecuencia:

• Cordones más anchos, ideal para trabajos de reconstrucción.

„ 80 A (EP); 250 A (EN); 70% EN; 250 Hz/Alta frecuencia: • Cordones más angostos, ideal para soldaduras tipo

filete y operaciones automáticas.


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CA–Ventajas de la Onda Asimétrica Cuadrada:

„ Un control más eficiente del ingreso de calor. „ Incremento de la velocidad de trabajo. „ Posibilidad de una mejor acción de limpieza. „ Un arco más angosto y una penetración más

profunda. „ Mejoramiento de la estabilidad del arco. „ Reduce el uso de la alta frecuencia.


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Corriente Continua-Corriente directa


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Polaridad directa (DC-)

30% Calor, prolonga la vida del electrodo

70% Calor Excelente penetración


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Polaridad invertida (DC+)

70% Calor, limitada vida útil del electrodo

30% Calor

Pobre penetración Excelente limpieza


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Lift-Arc™ o Pac System „ Es un método alterno para

encendido de arco sin usar alta frecuencia.

„ Permite encender el arco tocando

con el electrodo la pieza, sin causar daño al electrodo o contaminar la pieza de trabajo.


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CC/CD–Arco Pulsado

� Las ventajas del Arco Pulsado son: „ Buena penetración con menor calor aplicado. „ Menor distorsión.

„ Excelente control de la gota cuando se suelda en

posiciones forzadas o cuando la junta es de diferente espesor.

„ Facilidad de soldar materiales delgados.

� Los parámetros para controlar el Arco Pulsado son: „ Corriente de Pico

„ Corriente de Base

„ Pulsos por segundo „ % de tiempo - Pico


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CC/CD–Arco Pulsado


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Resumen del Efecto del Tipo de Corriente

AAcccciióónn ddee lliimmppiieezzaa ddee óóxxiiddoo

BBaallaannccee ddee ccaalloorr eenn eell aarrccoo ((aapprrooxx..))

PPeenneettrraacciióónn

NNoo

7700%% eenn llaa ppiieezzaa 3300%% eenn eell eelleeccttrrooddoo

PPrrooffuunnddaa;; AAnnggoossttaa

SSii


LLiiggeerraa;; AAnncchhaa

SSii;; CCaaddaa mmiittaadd ddeell

cciicclloo


MMeeddiiaa

CCaappaacciiddaadd ddeell eelleeccttrrooddoo

EExxcceelleennttee 11//88”” ((33..22 mmmm))

440000 AA

PPoobbrree ¼¼”” ((66..44 mmmm))

112200 AA

BBuueennaa 11//88”” ((33..22 mmmm))

222255 AA


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Proceso GMAW (MIG/MAG)

Gas

Metal

Arc

Welding

Metal

Inert

Gas

Metal

Active

Gas


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Instalación MIG/MAG


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Modos de Transferencia Básicos

Corto circuito Globular

Spray Spray pulsado


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Transferencia corto circuito


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� Ventajas:

„ Materiales delgados

„ Trabajos fuera de posición

„ Juntas abiertas

„ Rápida solidificación


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� Limitaciones:

• Produce salpicadura • Falta de penetración en materiales gruesos • Uso limitado en aluminio


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Inductancia

„ Los cambios en la inductancia afectan la fluidez

del charco de soldadura.

„ A mayor inductancia, el cordón tiende a ser más

plano.


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Transferencia globular

� La transferencia globular normalmente NO

se utiliza debido a la alta cantidad de

salpicaduras y los problemas potenciales de

penetración incompleta.


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Transferencia spray

Ventajas:

„ Alta tasa de depósito

„ Buena fusión y penetración

„ Excelente apariencia del cordón

„ Capacidad de utilizar alambres de gran diámetro „ Prácticamente no existe salpicadura


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Transferencia spray

Limitaciones:

• Usadas solo en materiales de un espesor mínimo

de 1/8”

• Para posiciones plana y horizontal

• Se requiere de un buen ajuste de junta ya que no

tolera las juntas abiertas


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Transferencia spray pulsado

Ventajas:

• Permite la aplicación en todas posiciones

• Sin salpicadura

• Toda la gama de espesores

• Versátil y productivo


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• Programable

Transferencia spray pulsado

Limitaciones:

„ Alto costo inicial del equipo

„ Aceptación del operador y conocimiento del proceso „ Dificultad para ajustar los parámetros

„ Aplicación limitada en juntas abiertas y de pobre

ajuste.


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Regímenes de Transferencia Avanzados


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Generadores: SAF MIG 480 Tri


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Versatilidad


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Aplicaciones


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Transferencias

Short Arc Short Arc + Pulsado


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