PROCESOPROCESOSEMI AUTOMATICO SEMI AUTOMATICO GMAW (MIG/MAG )GMAW (MIG/MAG )
Ing. Juan Guardia
Proceso GMAWProceso GMAW
SOLDADURAPOR FUSION
ARCO ELECTRICO OXIGAS
SMAW(ARCO
ELECTRICO MANUAL)
GTAW(TIG) FCAW
SAW(ARCO
SUMERGIDO)
ELECTRODO VARILLA ALAMBRE MACIZO ALAMBRE TUBULAR
GMAW(MIG/MAG)
Proceso GMAWProceso GMAW
GasMetalArcWelding
MetalInertGas
MetalActiveGas
Mercado PeruanoMercado Peruano
0102030405060708090
100
1986 1990 1994 1997
E.REVMAG/MIGOPEN ARCARC SUM
Proceso GMAW (MIG/MAG)
Equipo complejo, costoso (relativo) y no es portable.Limitado a ciertos metales y aleaciones.Sensible a vientos o corrientes de aire.Para soldar espesores mayores a 0.6 mm.Dependiendo la aleacin y el gas protector puede emplearse en todas posiciones.Requiere de un gas protector.Mnima cantidad de escoria (cascarilla).Excelente opcin para trabajos en taller, trabajos continuos o trabajos en serie.Capacitacin previa del soldador.Poca experiencia en su uso (en el Per).Alta eficiencia de fusin (95%) y altos ratios de deposicin de soldadura.
CARACTERISTICAS
VariablesVariables
Amperaje constante
Tipo de corriente y polaridad
Dimetro del electrodo
Amperaje
Longitud de arco Velocidad de avance Inclinacin del
electrodo
Voltaje constante
Dimetro del alambre Gas de proteccin /
Transferencia Inductancia Sirga / Rodillos / Torcha, etc.
Voltaje Caudal de gas Velocidad de alambre Presin de los rodillos
Velocidad de avance Inclinacin de la torcha
ARCO ELECTRICO MANUAL PROCESO MIG / MAG
Fuente de poder:
Seleccionar:
Regular:
Controlar:
Fuente de poder:
Seleccionar:
Regular:
Controlar:
Factores que Influyen en el Factores que Influyen en el Liderazgo del Proceso GMAWLiderazgo del Proceso GMAW ECONOMICO:aMenor costo por kilo de material
depositado
TECNICO:aVersatilidad en el procesoaCalidad de los depsitosaNivel tcnico de los soldadores
Versatilidad del ProcesoVersatilidad del Proceso Alambres para toda posicin Un solo alambre de acero al carbono
puede reemplazar a una gama de electrodos convencionales.
Con un solo dimetro de alambre se puede usar para pase de raz, relleno y acabado.
En aceros al carbono puede soldar planchas hasta de 0,6mm.
Calidad en los depsitosCalidad en los depsitos Al ser alambres slidos desnudos no
hay problemas de absorcin de humedad en el revestimiento
Los depsitos de los alambres para aceros estructurales como el ER 70 S-6 (Carbofil PS 6-GC) son similares al de un electrodo revestido como el E 7018 (Supercito).
La escoria es mnima por lo que no existe riesgo de obtener inclusiones de escoria en los depsitos
Sistema GMAWSistema GMAW
Fuente de poder
24 V para el alimentador
Alimentador de alambre
Regulador / Flujometro
Sistema de gas
Sistema de enfriamiento de la pistola
Pistola antorcha
Que se debe conocer para Que se debe conocer para que el proceso MAG/MIG sea que el proceso MAG/MIG sea un xito ?un xito ?
1. Seleccionar adecuadamente elequipo MIG/MAG
2. Seleccionar adecuadamente elgas protector
3. Seleccionar adecuadamente elalambre y su dimetro
4. Seleccionar adecuadamente losparmetros de soldaduraSoldar fundamentalmente con eltipo de transferencia adecuada
5. Entrenamiento y capacitacin delos soldadores y todo el personalinvolucrado
Fuentes de poderFuentes de poder
Instalaciones MIG / MAGInstalaciones MIG / MAG
Alimentacin monofsica Alimentacin monofsica
Alimentacin trifsicaAlimentacin trifsica
Criterios prcticos para Criterios prcticos para seleccionar una Fuente de Poderseleccionar una Fuente de Poder
Preguntas claves que debemos de responder:
1. Que material se va a soldar?2. Cuales son los espesores mximos y
mnimos que se va a soldar ?3. Cuales ser el promedio de arco
encendido ?4. Se requiere soldar alambres tubulares?
Cuatro reglas sencillas para la seleccin de una Fuente de Poder
1. Si suelda espesores hasta 6,0mm se recomienda emplear una FP de 300 a 350 A con 60% de CT, para usar como mximo alambre de 1,00 mm.
2. Si se suelda espesores hasta 9,6mm. Se recomienda FP de 400 Amp con 60% de CT.
3.Si se suelda espesores mayores de 9,60 mm, se recomienda una FP de 450 A al 60% CT
4.La fuente de poder debe ser un producto durable, de calidad y de fcil operacin
Datos de Placa de una Fuente de Datos de Placa de una Fuente de Poder para GMAWPoder para GMAW
Alimentacin 50-60Hz 220/380/440
Tensin en vaco 45-55 V N de posiciones (V) 24 Ciclo de trabajo 60% 320
100% 250 N de inductancia 2
de alambreacero e inoxidable 0,8-1,2
de alambre ligero 1,0-1,6 de alambre tubular 1,0-1,6 Velocidad de alimentacin 1,5-20.0 N de rodillos 4
Alimentadores de alambreAlimentadores de alambre
Alimentadores de alambreAlimentadores de alambre Sistemas de 2 rodillos Sistemas de 4 rodillos
Rodillos impulsoresRodillos impulsores
Antorchas para Antorchas para GMAWGMAW
Tipos de Antorchas para Tipos de Antorchas para GMAWGMAW
Antorchas:
Refrigeradas por gas
Refrigeradas por agua
Con extraccin de humos
Push-Pull
Automticas
Pistolas GMAWPistolas GMAW
Enfriadas por aire agua- La capacidad nominal de la pistola
de soldar debe tener como mnimo el amperaje con el que se soldar normalmente.
- Se debe recordar que las mezclas de argn, normalmente reducen la capacidad a un 50%.
Pistolas GMAWPistolas GMAW
El uso de pistolas de una menor capacidad de amperaje puede causar:- Sobrecalentamiento y/o fusin de la
pistola.- Alimentacin errtica.- Incremento del uso de consumibles.
Pistolas GMAWPistolas GMAW Las pistolas enfriadas por agua se usan normalmente para:- Aplicaciones con amperajes muy
elevados (450 A +).- Aplicaciones con amperajes altos y
mezclas de argn.- Sistemas mecanizados
automticos.
TIPO Cap. / Ciclo de Trabajo (CO2) Cap. / Ciclo de Trabajo (Mescla) Dimetro del AlambreMB15AK 180 A / 60% 150 A / 60% 0.6 - 1.0MB24KD 250 A / 60% 220 A / 60% 0.8 - 1.2MB25AK 230 A / 60% 200 A / 60% 0.8 - 1.2MB26KD 290 A / 60% 260 A / 60% 0.8 - 1.2MB36KD 340 A / 60% 320 A / 60% 0.8 - 1.2MB38KD 380 A / 60% 360 A / 60% 1.2 - 1.6RB61GD 500 A / 60% 400 A / 60% 1.6 - 3.2
Antorchas Refrigeradas por Gas
Antorchas Refrigeradas por Agua
TIPO Cap. / Ciclo de Trabajo (CO2) Cap. / Ciclo de Trabajo (Mescla) Dimetro del AlambreMB 240D 300 A / 100% 270 A / 100% 0.8 - 1.0MB 501D 500 A / 100% 450 A / 100% 1.0 - 2.4MB 602 600 A / 100% 550 A / 100% 1.0 - 2.4RB 601D 650 A / 100% 1.6 - 3.2
Antorchas con Sistema de Extraccin de Humos
TIPO Refrigeracin Cap. / Ciclo de Trabajo (CO2) Cap. / Ciclo de Trabajo (Mescla) AlambreRAB 15AK GAS 180 A / 60% 150 A / 60% 0.8 - 1.0RAB 24AK GAS 250 A / 60% 220 A / 60% 0.8 - 1.2RAB 25KD GAS 230 A / 60% 200 A / 60% 0.8 - 1.2RAB 36KD GAS 310 A / 60% 290 A / 60% 0.8 - 1.2RAB 501D AGUA 450 A / 100% 400 A / 100% 1.0 - 2.4
Guas de alambreGuas de alambre
Estn diseadas para soportar y conducir el alambre, desde los rodillos impulsores hasta la punta de contacto.
Guas de alambreGuas de alambre Es importante que se use la gua de
acuerdo al dimetro del alambre. Se fabrican en dos variedades:
- Acero:9 Para la mayora de las aplicaciones.
- Tefln:9 Para aluminio y aceros inoxidables.
Guas de alambreGuas de alambre La mayora de los alambres tienen un
recubrimiento de parafina (cera) para ayudar en la alimentacin y proteger la superficie del electrodo.
Con el uso, el recubrimiento y la suciedad del rea produce que sta se acumule en el interior de la gua; provocando problemas de alimentcin.
La limpieza o reemplazo peridico son necesarios para asegurar una alimentacin adecuada.
NomenclaturaNomenclatura
Longitud de arco
Distancia punta de contacto -trabajo
NomenclaturaNomenclatura
Prolongacin elctrica stickout
Distancia boquilla -trabajo
Elementos elctricos Elementos elctricos
Amperaje Voltaje Resistencia
VoltaVoltajjee En un circuito de soldadura existen
varios valores de voltaje:- OCV (tensin de vacio).- Carga. - Primario.- Secundario.- Arco.
Voltaje de arcoVoltaje de arcoAfecta la altura y ancho del cordn de soldadura.
El voltaje seleccionado en la fuente de poder determina la longitud de arco.
El voltaje de arco no cambia en funcin de la otras variables- Fuentes de poder de voltaje constante.
VoltaVoltajje e cordncordn
Corriente/AmperajeCorriente/Amperaje Los dos tipos de corriente son:
- Corriente alterna.- Corriente directa.9 La corriente en un circuito fluye en un
solo sentido (de - a +).
Corriente directaCorriente directa Los dos sentidos de flujo se conocen:
- DCEN, Polaridad directa9 EN por Electrodo Negativo
- DCEP, Polaridad Invertida9 EP por Electrodo Positivo
Corriente alternaCorriente alterna
-+
Corriente alternaCorriente alterna
-+
Corriente alternaCorriente alterna
Corriente alternaCorriente alterna
-
+
Corriente alternaCorriente alterna
-
+
VariablesVariables Metal base
- El tipo, la composicin y el espesor ayudan a determinar:9El amperaje necesario.9El dimetro del electrodo a ser
usado.9El tipo de gas de proteccin que
debe utilzarse.
EspesorEspesor--amperajeamperaje
1873/16 = 0.1876
1565/32 = 0.1568
1251/8 = 0.12510
1001/10 = 0.10012
785/64 = 0.07814
621/16 = 0.06216
473/64 = 0.04718
Amperaje aproximado
Fraccin ms prxima
(pulgadas)Calibre
Velocidad de alambreVelocidad de alambre--amperajeamperaje
Relacin WFS-Amperaje para transferencia corto circuito en acero al carbono.
70 - 27075 - 2500.045
80 - 38050 - 1800.035
90 - 34040 - 1450.030
100 - 40030 - 900.023
Rango de velocidad de
alambre
Rango de amperaje
Dimetro de alambre
Fusin del alambreFusin del alambre Regla emprica
- 1 A por cada 0.001 de espesor- 1/8 material = 0.125 = 125 amperes.
Fusin del alambre:- 0.030 x 2 dim*factor (125 A) = 250 IPM- 0.035 x 1.6 dim*factor (125 A) = 200 IPM- 0.045 x 1 dim*factor (125 A) = 125 IPM
ResistResisteencnciaia Existen varias fuentes de resistencia
en un circuito de soldadura:- Cables de fuerza- Conexiones9 Pinza de tierra9 Terminales
- Stickout- Arco elctrico
Cables de fuerzaCables de fuerza Dimetro Longitud Condicin
ConeConexionesxiones
StickStickooutut Para transferencia corto circuito debe
estar entre 3/8.
StickoutStickout--aamperamperajjee
Direccin de avanceDireccin de avance
Direccin de avanceDireccin de avance
EmpujeEmpuje ArrastreArrastre
Direccin de avanceDireccin de avance
Velocidad de avanceVelocidad de avance
Influencia de la tensin de Influencia de la tensin de arco sobre la penetracin y la arco sobre la penetracin y la forma del cordnforma del cordn
Influencia de la velocidad de soldadura sobre la penetracin y la silueta del cordn
Influencia del gas en el Influencia del gas en el perfil de soldaduraperfil de soldadura
Modos de transferenciaModos de transferencia
Spray pulsado
Corto circuito Globular
Spray
Transferencia corto circuitoTransferencia corto circuito
Transferencia corto circuitoTransferencia corto circuito Ventajas:
- Materiales delgados- Trabajos fuera de posicin- Juntas abiertas- Pobre ajuste de juntas
Limitaciones:- Produce salpicadura- Falta de penetracin en materiales
gruesos- Uso limitado en aluminio
Transferencia corto circuitoTransferencia corto circuito
InductancInductanciaia Los cambios en la inductancia afectan
la fluidez del charco de soldadura A mayor inductancia, el cordn tiende
a ser ms plano.
La transferencia globular normalmente NO se utiliza debido a la alta cantidad de salpicadura y los problemas potenciales de penetracin incompleta.
Transferencia globularTransferencia globular
Transferencia sTransferencia spraypray
Ventajas:- Alta tasa de depsito- Buena fusin y penetracin- Excelente apariencia del cordn- Capacidad de utilizar alambres de gran
dimetro- Prcticamente no existe slapicadura
Transferencia sTransferencia spraypray
Limitaciones:- Usada solo en materiales de un espesor
mnimo de 1/8- Para posiciones plana y horizontal- Se requiere de un buen ajuste de junta ya que
no tolera las juntas abiertas
Transferencia sTransferencia spraypray
Transferencia spray pulsadoTransferencia spray pulsado
Ventajas - Permite la aplicacin en todas posiciones- Sin salpicadura- Toda la gama de espesores- Verstil y productivo- Programable
Transferencia spray pulsadoTransferencia spray pulsado
Limitaciones:- Alto costo inicial del equipo- Aceptacin del operador y conocimiento del
proceso- Dificultad para ajustar los parmetros- Aplicacin limitada en juntas abiertas y de
pobre ajuste.
Transferencia spray pulsadoTransferencia spray pulsado
Regimenes de Transferencia Regimenes de Transferencia AvanzadosAvanzados
Aceros al carbonoAceros al carbono
ER XXX S - X
Indica el uso de un electrodo continuo (E), varilla (R).
Indica la resistenci a mnima a la tensin,en miles de psi (lb/in2)
Indica si el metal de aporte es slido (S) Compsito (C).
Indica la composicin qumica del electrodo slido la composicin qumica del depsito producido por un electrodo compsito. El uso del sfijoGS indica que el metal de aporte es para aplicaciones de un solo paso.
Aceros inoxidablesAceros inoxidables
ER 308 X
ER significa que el metal de aporte puede ser usado un electrodo continuo una varilla
Los digitos 308 indican la composicin qumica especfica del metal de aporte.
Cierto tipos de alambres slidos pueden tener letras nmeros despus de los digitos, por ejemplo: L significa bajo carbono; Si significa alto contenido de silicio.
AluminioAluminio
Gas de proteccinGas de proteccin Se debe mentener un flujo apropiado
del gas de proteccin para asegurar que el charco de metal lquido este protegido contra la atmsfera.
GasGas de proteccinde proteccin Las funciones principales son:
- Formar una campana de proteccin para el metal lquido contra la atmsfera.
- Estabilizar el arco.- Afecta la forma de la columna de plasma y
permite los diferentes modos de transferencia.
Gas de proteccinGas de proteccin Un flujo inadecuado de gas puede tener efectos
ncivos para los cordones de soldadura:- Muy bajo, causa falta de proteccin- Muy alto, causa turbulencia que introduce aire al
cordn Se debe proteger la zona de arco contra rfagas
de viento que alteren la proteccin del gas.
Gas de proteccinGas de proteccin El tipo de gas afecta:
- Los parmetros de soldadura; amperaje, voltaje y stickout.
- Modo de transferencia de metal; corto circuito, globular spray.
- Estabilidad del arco de soldadura.- Apariencia del cordn; humectabilidad, prfil y
penetracin.- Niveles de salpicadura.- Generacin de humos y vapores.- Velocidad de avance/tasa de fusin del electrodo.
Gas de proteccinGas de proteccin Los gase puros que con mayor frecuencia se utilizan como gas de proteccin ( una mezcla de ellos) son:- Argn (Ar)- Bixido de carbono (CO2)- Oxgeno (O2)- Helio (He)- Hidrgeno (H2)- Nitrgeno (N2)
Argn Argn Gas inerte. Produce un fcil encendido de arco. Promueve con facilidad obtecin de la
transferencia tipo spray. Se usa como componente base de
mezclas.
Bixido de carbono Bixido de carbono (CO(CO22)) El CO2 puro se utiliza nicamente para
la transferencia de corto circuito:- Bajos parmetros,materiales delgados.- Aplicaciones en fuera de posicin.- Produce elevados niveles de humos y
salpicadura.
Bixido de carbono Bixido de carbono (CO(CO22)) Como un componente en una mezcla
con argn : - Produce mayor penetracin- Incrementa en calor aplicado- Mejora el perfil de penetracin y del
cordn.
OxgenoOxgeno Como componente en una mezcla con
argn :- Estabiliza el arco de soldadura.- Mejora la humectabilidad.- Reduce la tendencia al socavado.
Defectos mas comunes en Defectos mas comunes en el proceso GMAWel proceso GMAW
. POROSIDADES. POROSIDADES. SALPICADURAS. SALPICADURAS
.FISURAS.FISURAS
PorosidadesPorosidadescomo evitarlascomo evitarlas Proteja el arco elctrico de las
corrientes de aire Elimine las impurezas de la superficie Ajuste el flujo de gas Verifique la calidad del gas Use alambres limpio y en buen estado Regule adecuadamente el voltaje
............ContinuaContinua
Limpie las salpicaduras de la tobera y boquilla de la pistola
Mantener la distancia correcta del alambre
Revisar las conexiones de la manguera del sistema de refrigeracin.
Controle la composicin qumica del alambre
Prestar atencin a la pistola
SalpicadurasSalpicadurascomo evitarlascomo evitarlas
Tensin de arco muy elevada Excesivo flujo de gas Metal base sucio Velocidad de alambre alto o bajo en
relacin con la velocidad de alambre Distancia excesiva de stick out Control inadecuado de la inductancia
......Continua......Continua
Posicin de la torcha o pistola Mal contacto del alambre y la punta de
contacto Salpicaduras en la tobera Tener mucho cuidado cuando se trabaja
con CO2 puro, el ajuste de parmetros debe ser ms preciso que con gases mixtos.
Fisuras Fisuras como evitarlascomo evitarlas
Diseo de junta inadecuado:- Se debe prepara biseles adecuados para
permitir que el metal depositado en su seccin transversal supere las condiciones de restriccin.
Calor excesivo en la junta, causa exceso de contracciones y dilataciones:- Se debe reducir la corriente y el voltaje, as
como aumentar la velocidad de soldadura.
....Continua....Continua
Fragilizacin en caliente causada por la presencia de azufre:- Es necesario usar alambres con alto
contenido de manganeso.- Usar arco corto para minimizar la quema
de manganeso.- Modificar la secuencia de soldeo.
Tensiones residuales muy elevadas:- Se debe usar tratamiento de alivio de
tensiones.
....Continua....Continua
Fragilizacin por hidrgeno:- Usar gases secos.- Remover humedad que se pueda encontrar
sobre los materiales a soldar.- Mantenga una temperatura de soldeo por
un tiempo ms largo (post-calentamiento) despus de haber terminado de soldar para permitir la difusin del hidrgeno libre que pueda haber quedado en la superficie hacia el medio ambiente.
EXSA S.A.EXSA S.A.
DIVISION SOLDADURASDIVISION SOLDADURASDepartamento Tcnico y Venta de Departamento Tcnico y Venta de
Mquinas de SoldarMquinas de SoldarTelfono: 265Telfono: 265--16181618
Fax: 265Fax: 265--16171617ee--mail: [email protected]: [email protected]