Date post: | 05-Jan-2016 |
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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