Guía completa de procesos de soldadura GMAW, GTAW y Oxigas

GMAW (Soldadura por arco metálico con gas)

Introducción a GMAW (MIG/MAG)

GMAW, o soldadura por arco metálico con gas, también conocida como MIG/MAG, es un proceso de soldadura por arco que utiliza un electrodo de alambre continuo alimentado automáticamente y un gas protector para unir metales.

Componentes del sistema GMAW

• Pistola de soldadura (Welding Gun): Dirige el electrodo de alambre y el gas protector hacia la zona de soldadura.
• Unidad de alimentación del electrodo (Electrode Feed Unit): Suministra el electrodo de alambre a una velocidad constante.
• Fuente de poder (Power Supply): Proporciona la corriente eléctrica necesaria para el proceso de soldadura.
• Fuente de gas (Shielding Gas): Protege la zona de soldadura de la contaminación atmosférica.

Modos de transferencia de metal en GMAW

Transferencia de cortocircuito (Short Circuiting Transfer)

Se utiliza con baja corriente y voltaje, y produce una pequeña poza de soldadura de rápida solidificación. Es ideal para uniones delgadas.

Transferencia globular

Produce gotas de metal más grandes que el diámetro del alambre, lo que resulta en una soldadura menos estable y con salpicaduras. Generalmente se evita.

Transferencia spray

Requiere corriente continua del electrodo positivo (DCEP) y produce gotas muy pequeñas sin salpicaduras. Se puede utilizar en cualquier posición.

Clasificación de electrodos GMAW

ER XX S-X:

• ER: Electrodo o varilla (Rod)
• XX: Resistencia a la tracción * 1000 (PSI)
• S: Alambre sólido
• X: Composición química

Polaridad

• CCEP o CCPI: Corriente continua electrodo positivo (polaridad invertida)
• CCEN o CCPD: Corriente continua electrodo negativo (polaridad directa)

Extensión del electrodo

Distancia entre el borde de la boquilla y la punta del electrodo.

Ventajas de GMAW

• Mayor rendimiento (90%)
• Soldadura en toda posición
• Alta velocidad de depósito y soldadura
• Menor tiempo de limpieza post soldadura
• Mayores penetraciones con transferencia spray

Desventajas de GMAW

• Equipo más complejo, costoso y menos portátil
• Proceso sensible a corrientes de aire
• Riesgo de radiación para el soldador

GTAW (Soldadura por arco de tungsteno con gas)

Introducción a GTAW (TIG)

GTAW, o soldadura por arco de tungsteno con gas, también conocida como TIG, es un proceso de soldadura por arco que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible y un gas protector para unir metales. Generalmente se utiliza con corriente continua (CC).

Componentes del sistema GTAW

• Pistola: Sostiene el electrodo de tungsteno y dirige el gas protector.
• Electrodo: Fabricado con tungsteno o aleaciones, no consumible, con un punto de fusión superior a 3800°C.
• Fuente de poder: Proporciona la corriente eléctrica.
• Gas protector: Protege la zona de soldadura.
• Suministro de agua: Enfría la pistola y el electrodo.
• Control remoto: Permite ajustar la corriente de soldadura.
• Drenaje de agua: Elimina el agua de refrigeración.

Factores que afectan el voltaje del arco

• Corriente del arco
• Forma de la punta del electrodo de tungsteno
• Distancia entre el electrodo y la pieza de trabajo
• Tipo de gas protector

Clasificación de electrodos GTAW

EWX:

• E: Electrodo
• W: Tungsteno
• X: Tipo de aleación del electrodo

El argón y el helio son gases protectores comunes para la soldadura de aluminio.

Ventajas de GTAW

• Soldaduras de alta calidad
• Sin salpicaduras
• Se puede usar sin metal de aporte
• Versátil para diferentes tipos de metal
• Ideal para espesores delgados
• Excelente para cordones de raíz en cañerías

Desventajas de GTAW

• Tasa de depósito menor que SMAW
• Requiere mayor habilidad del soldador
• Menos económica que el electrodo de arco consumible
• Sensible a corrientes de aire
• Riesgo de contaminación del metal

Soldadura Oxigas (OFW y OAW)

Introducción a la soldadura oxigas

OFW (Oxifuel Welding) y OAW (Oxyacetylene Welding) son procesos de soldadura que utilizan la combustión de oxígeno y acetileno para generar calor y fundir el metal. Se pueden utilizar con o sin metal de aporte.

Componentes del sistema oxigas

• Cilindros de oxígeno y acetileno con reguladores: Almacenan y controlan el flujo de gases.
• Mangueras de gases: Transportan los gases al soplete.
• Válvulas antiretorno y de control de gas: Regulan el flujo y evitan el retroceso de gases.
• Soplete y boquilla para soldar: Mezclan y dirigen los gases hacia la zona de soldadura.

Características del cilindro de oxígeno

• Soporta una presión interna de 2500 psi.
• Un cilindro de 50 litros contiene 9 m3 de oxígeno a 170.5 bar (2561 psi) a 15°C.
• La presión del gas varía con la temperatura.

Tipos de llamas en OFW

• Llama neutra (3160°C): Proporción equilibrada de oxígeno y acetileno.
• Llama carburante (exceso de acetileno): Llama más fría con una pluma de acetileno.
• Llama oxidante (exceso de oxígeno): Llama más caliente con un sonido más agudo.

Clasificación de varillas oxigas

RG-45:

• R: Varilla (Rod)
• G: Proceso gas
• 45: Resistencia a la tracción mínima (psi)

Ventajas de la soldadura oxigas

• Equipo económico y portátil
• Independencia eléctrica
• Se puede usar en toda posición

Desventajas de la soldadura oxigas

• Peligro de explosión
• Requiere especial cuidado
• Calor menos concentrado que el arco eléctrico
• Proceso lento que requiere habilidad del operador

Aplicaciones típicas de la soldadura oxigas

• Metales de hasta 6 mm de espesor
• Mantenimiento y reparación de cañerías de diámetro pequeño

Calificación de soldadores

La calificación de soldadores se realiza según normas como la AWS D1.1, que establece los requisitos para soldadores de estructuras de acero de baja aleación con espesores de 3 mm o más y una resistencia de 100 ksi (690 MPa).