La soldadura satisfactoria con arco de metal protegida por gas (GMAW) requiere más de la sola habilidad del soldador. El ajuste, voltaje, amperaje, el ángulo, las mezclas de gas, y otros factores pueden afectar dramáticamente la soldadura producida.El ángulo de la antorcha y los gases usados son dos factores importantes. El objetivo de este artículo es explicar su efecto y proporcionar los ejercicios para ponerse al tanto.
Ángulo de la pistola
Este término se refiere al ángulo entre esta y el trabajo como la relación a la dirección del avance.
Soldadura de revés o con ángulo de arrastre produce una soldadura con penetración profunda y mayor volumen. Forehand o con ángulo de empuje, produce una soldadura con penetración poco profunda y menor tamaño.
Ensayo 1
Usando GMAW apropiadamente, protección de seguridad apropiada, y algunos pedazos de acero suave, cada uno aproximadamente de 12 pulgadas (305 milímetros) de largo y con un espesor de 1/16” a 1/2 pulgada (1,6 a 13 milímetros), usted observará el efecto de cambiar el ángulo de la pistola en la cara de la soldadura.
Empezando con una platina de ¼” de espesor, sostenga la pistola de soldadura a un ángulo de 30º respecto a la platina, en la dirección de la soldadura.
Baje su careta de soldar y oprima el gatillo. Realice un recargue en línea recta y despacio sobre un eje o dirección, mantenga la velocidad de avance, la extensión y el movimiento del electrodo, constante para que cualquier cambio en la forma de la soldadura sea por el cambio del ángulo.
Deben completarse las 12 pulgadas (305 milímetros) de soldadura. Usted procederá con un ángulo de 30º para el empuje y con un ángulo de 30º para el arrastre. Repita este procedimiento usando corrientes de soldadura y espesores diferentes.
Después de que las soldaduras estén completas, note las diferencias en la anchura y refuerzo a lo largo de las soldaduras.
El efecto del Gas
Se usan gases de protección en el proceso de GMAW principalmente para proteger el metal fundido de la oxidación y contaminación. Deben considerarse otros factores, sin embargo, seleccionando el gas correcto para una aplicación particular.
El gas pueden influir en las características del arco y en la transferencia del metal, en la penetración, la anchura de zona de fusión, la forma de superficie, en la velocidad de soldadura, y en la tendencia al socavado.
Los gases inertes como el argón (Ar) y el helio (He), proporciona la protección necesaria porque ellos no forman compuestos con cualquier otra substancia y son insolubles en el metal fundido. Cuando se usan puros estos gases para soldar metales férrosos, puede producir una acción del arco errática, puede promover socavado, y puede producir otras fallas.
Por consiguiente, es normalmente necesario agregar cantidades controladas de gases reactivos para lograr una mejor acción del arco y traslado de metal con estos materiales. Agregando oxígeno (02) o anhídrido carbónico (C02) al gas inerte se tiende a estabilizar el arco, promoviendo una mejor transferencia de metal, y minimizando la salpicadura. Como resultado, el modelo de penetración se mejora y la socavadura se reduce o se elimina.
Se agregan a menudo Oxígeno o C02 al argón. La cantidad de gas reactivo exigida para producir los efectos deseados es bastante pequeña. Tan pequeño como 0.5% de 02 producirá un cambio notable; 1 a 5 por ciento de 02 es muy común.
C02 puede agregarse al Ar en el rango de 20 a 30 por ciento. Las mezclas de Ar con menos de 10% de C02 no pueden tener bastante voltaje del arco para dar los resultados deseados.
Agregando 02 o C02 a los gases inertes puede volverlos oxidantes. Esto, a su vez, puede causar porosidad en algunos metales ferrosos. En este caso, debe usarse un alambre de relleno que contenga algún desoxidante.
La presencia del 02 en el gas de protección también puede causar alguna pérdida de ciertos elementos de aleación, como el cromo, vanadio, aluminio, titanio, manganeso, y silicio. De nuevo, es necesaria la suma de algún desoxidante en el alambre-electrodo.
C02 Puro se ha acostumbrado ampliamente a usar como un gas de protección para soldar aceros con GMAW. Permite incrementar la velocidad de soldadura, dar buena penetración, y mejorar las propiedades mecánicas, y cuesta menos que los gases inertes.
La desventaja principal en el uso de C02 es la característica del arco menos-firme y las pérdidas considerables por salpicadura. La salpicadura puede mantenerse a un mínimo manteniendo una longitud del arco muy corta, y uniforme. De forma consistente pueden producirse las soldaduras legítimas usando C02, con tal de que el alambre de relleno contenga aditivos o desoxidantes apropiados.
Ensayo 2
Para este ejercicio de los efectos de varias mezclas, use gas para GMAW; protección adecuada de seguridad; una fuente de gases C02, Ar, y 02 o una variedad de gases premezclados; dos flujometros (o un regulador-mezclador); y algunos pedazos de platina de acero suave, cada uno aproximadamente 12 pulgadas (305 milímetros) de largo y calibre 16 o en un intervalo hasta 1/2 pulgada (13 milímetros).
Usando un flujometro para mezcla, o un regulador que permita mezclar los gases. Por ahora, las proporciones exactas no son tan importantes en este experimento como si puede serlo para algún trabajo calificado del código.
Con un mismo voltaje y amperaje y usando 100% C02 gas, realice una soldadura. Cambie la mezcla después de cada soldadura.
Guarde la proporción de flujo total, agregando Ar mientras reduce el C02 para conservar la misma proporción de flujo. Durante este ejercicio, cambie el gas a 100% Ar.
Después de que la soldadura está completa, evalúe la salpicadura, la penetración, socavado, el tamaño, anchura, u otros cambios notables a lo largo de su longitud.
Repita el procedimiento explicado.
De nuevo, grabe sus observaciones.
Empezando con 100% Ar por ciento, agregue 02 al gas. El porcentaje de 02 irá de 0 a 10%. Los cambios muy ligeros en el porcentaje tendrán efectos dramáticos en la soldadura. Usted hará tres soldaduras con bajo, medio, y alto amperaje-voltaje. Para cada soldadura, usted anotará sus observaciones.
Durante algunas de las pruebas de la soldadura, usted notará un cambio en el método de traslado de metal, el calor de la soldadura, y actuación de la soldadura en general sin cambios en las parametros. La mezcla de gas escudando puede tener los efectos mayores en la proporción de traslado de metal y la rapidez de soldadura, así como otras variables de la soldadura.
Las velocidades más altas y la producción mayor pueden ser obtenidas usando algunas mezclas de gas. Sin embargo, los ahorros pueden compensarse completamente por el costo de gas más alto. Antes de tomar una última decisión sobre el gas a ser usado, todas las variables deben compararse.
El ángulo de la antorcha y los gases son simplemente algunos de los factores que afectan la calidad y costo-eficacia de GMAW. La mejor de las condiciones de soldadura son aquéllos que permitirán un soldador para producir la cantidad más grande de soldaduras exitosas en el período más corto de tiempo con la productividad más alta.
Esto no significa que el soldador trabajará más difícilmente, sino, que el soldador trabajará más productivamente, mientras produce un costo-eficacia mayor.
Este artículo fue traducido por Hernando Gómez desde:
Practical Welding Today (September/October 1998 Volume 2 Number 5)Es una cita de “Soldar Principios y Aplicaciones”, IV Edición, por Larry Jeffus, registra la propiedad literaria de 1999 por Publicadores de Delmar, una división de Thomson Publishing Internacional visite el sitio Web en: http://www.fmametalfab.org/croydon/weldeditcal.htm
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