QUE ES LA SOLDADURA TIG

Hoy hablaremos sobre que es la soldadura tig - GTAW, sus principios y aplicaciones conceptos básicos, ventajas y desventajas entre otros temas de mucho interés.

❓ QUE ES LA SOLDADURA TIG

La soldadura TIG, también conocida como soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), es un proceso de soldadura por arco que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para soldar. Es un proceso de soldadura por arco eléctrico en el que el metal se funde y se calienta a altas temperaturas (por encima de los 6 000 grados Celsius).
De más está en decir que es más cara que la soldadura con electrodo revestido, pero más limpia y versátil para acero, aluminio, latón y muchos otros metales con resultados de muy alta calidad.
La soldadura por arco de tungsteno (TIG) es un proceso en el que el metal se une mediante un arco que se calienta entre un electrodo de tungsteno (que no se funde) y la pieza.

Como el electrodo no se consume durante la soldadura, el soldador TIG no tiene que compensar el calor generado por el arco mientras el electrodo de fusión deposita el metal. Si se necesita metal adicional, debe añadirse un aporte por separado al baño de soldadura.
Normalmente se utiliza una varilla de tungsteno puro o de una aleación de tungsteno, pero a veces se utilizan varios electrodos, el gas que se utiliza por lo general en la soldadura tig es el argón, este gas inerte protege de los efectos de la atmósfera, la zona de soldadura caliente, el metal fundido y los electrodos de tungsteno que pasa a través del porta electrodos.

✅ Fuente de energía TIG

La soldadura TIG debe realizarse con una fuente de alimentación de corriente continua o alterna. Es necesario disponer de una fuente de alimentación de corriente continua para evitar un cortocircuito excesivo entre el electrodo y la superficie de la pieza.
Esto puede ocurrir deliberadamente durante el arranque del arco o inadvertidamente durante la soldadura. Cuando se utiliza un generador con características planas, como en la soldadura MIG, cualquier contacto con la superficie de la pieza puede dañar la punta del electrodo o fundir el electrodo en la superficie de la pieza.
Dado que aproximadamente un tercio del calor del arco en la soldadura de CC se libera en el cátodo (negativo) y dos tercios en el ánodo (positivo), el electrodo siempre tiene una polarización negativa para evitar el sobrecalentamiento y la fusión.

Sin embargo, la ventaja del método alternativo de conectar la fuente de corriente a un electrodo de corriente continua polarizado positivamente es que la superficie se limpia de impurezas de óxido mientras el cátodo está en la pieza. Por eso se utiliza la corriente alterna cuando se sueldan materiales con capas resistentes al óxido en la superficie (por ejemplo, el aluminio).

✅ Encendido del arco TIG

El arco puede encenderse al raspar la superficie, provocando un cortocircuito. Sólo después de que se rompa el cortocircuito fluye la corriente principal hacia la soldadura. Sin embargo, existe el riesgo de que el electrodo se pegue a la superficie y provoque la corrosión del tungsteno en la junta de soldadura. Este riesgo puede minimizarse utilizando la técnica denominada " lift arc", es decir, creando cortocircuitos con una corriente muy baja. Para la soldadura TIG, la alta frecuencia (HF) es el método más común. La energía HF consiste en una chispa de alto voltaje de unos pocos miles de voltios que dura unos pocos microsegundos. Las chispas de alta frecuencia hacen que el espacio entre el electrodo y la pieza se rompa o se ionice. Una vez que se ha formado la nube de electrones e iones, la corriente puede alejarse de la fuente.
Nota: Debido a que los equipos de alta frecuencia (HF) emiten niveles inusualmente altos de radiación electromagnética (EM), los soldadores deben ser conscientes de que su uso puede causar interferencias, especialmente en los equipos electrónicos. Dado que la radiación electromagnética puede viajar a través del aire o de las líneas eléctricas de manera similar a las ondas de radio, se debe tener cuidado de no interferir con los sistemas e instrumentos de control en las proximidades de las operaciones de soldadura.
La radiofrecuencia también es importante para estabilizar el arco; la polaridad del electrodo en el arco cambia aproximadamente 50 veces por segundo, por lo que el arco se apaga con cada cambio de polaridad. Para que el arco se vuelva a encender con cada cambio de polaridad, se genera una chispa de radiofrecuencia a una distancia entre el electrodo y la pieza que coincide con el inicio de cada medio ciclo.

✅ Electrodos de tungsteno para TIG

Los electrodos de soldadura de CC suelen estar hechos de tungsteno puro con un 1-4% de torio añadido para mejorar el encendido del arco. Los aditivos alternativos son el óxido de lantano y el óxido de cerio, que supuestamente tienen mejores propiedades (encendido del arco y menor consumo del electrodo).
Es importante seleccionar el diámetro del electrodo y el ángulo de la punta correcta para un nivel de corriente de soldadura determinado. Como regla general, cuanto menor sea la corriente, menor será el diámetro del electrodo y el ángulo de la punta. Cuando la temperatura de trabajo del electrodo es mucho más alta en la soldadura de CA, se utiliza tungsteno que contiene circonio para reducir la erosión del electrodo. Hay que tener en cuenta que, debido al elevado calor generado en el electrodo, es difícil conseguir una punta puntiaguda y la punta del electrodo adopta un perfil esférico o de bola

✅ Gases de protección para soldadura TIG / GTAW

El gas de protección para la soldadura TIG se selecciona en función del material a soldar. Por lo que hoy les daremos las siguientes guías que pueden ayudar a que puedas seleccionar el gas correcto.
Argón - El gas de protección más utilizado para soldar diversos materiales como el acero, el acero inoxidable, el aluminio y el titanio.
Argón + 2-5% H2 - La adición de hidrógeno al argón produce una ligera reducción de la cantidad de gas y ayuda a crear una soldadura más limpia sin oxidar la superficie. Como el arco es más caliente y estrecho, se pueden alcanzar mayores velocidades de soldadura. La desventaja es el riesgo de agrietamiento por hidrógeno en los aceros al carbono y la porosidad del metal de soldadura en las aleaciones de aluminio.
Mezclas de helio y helio-argón. La adición de helio al argón aumenta la temperatura del arco. Esto favorece una mayor velocidad de soldadura y una penetración más profunda. La desventaja de utilizar helio o una mezcla de helio y argón es el alto coste del gas y la dificultad para encender el arco.

✅ Aplicaciones de soldadura TIG

La principal aplicación de la soldadura TIG es la soldadura de tuberías ya sea de acero al carbono o de acero inoxidable. no obstante, también se utiliza en una amplia gama de industrias, como la aeroespacial y la fabricación de aviones, especialmente para soldar materiales finos y materiales especiales como el titanio.

La soldadura TIG se utiliza en todos los sectores, pero es especialmente adecuada para la soldadura de alta calidad. En la soldadura manual, un arco relativamente pequeño es ideal para soldar metales finos o para la soldadura de inspección (en la raíz de soldadura de un tubo). Como la tasa de deposición puede ser relativamente baja, no obstante, también se utiliza en una amplia gama de industrias, como la aeroespacial y la fabricación de aviones, especialmente para soldar materiales finos y materiales especiales como el titanio.

La soldadura TIG también se utiliza ampliamente en sistemas mecanizados, tanto para la soldadura autógena como para la de arco sumergido. Sin embargo, en las plantas químicas o en la producción de calderas se utilizan varios sistemas estándar de soldadura en tubos. Estos sistemas no requieren un manejo manual, pero el operador debe estar bien formado. Dado que el soldador tiene menos control sobre el arco y el comportamiento de la soldadura, hay que prestar especial atención a la preparación de los bordes (de forma mecánica, no manual), a la posición de la soldadura y al control de los parámetros de soldadura.

La soldadura TIG se puede soldar manualmente y mecánicamente, así como para el uso manera automatizada con robots de soldadura.

Ventajas y desventajas de la soldadura TIG

Este proceso es una excelente alternativa y distinto a los demás procesos, pero como sabemos no todo puede ser bueno es por ello que hoy hablaremos de las principales ventas y desventajas de la soldadura TIG

☑️ Soldadura TIG ventajas

Adecuado para casi todos los metales con un punto de fusión alto. La soldadura por arco de tungsteno es el método más popular para soldar aluminio, acero inoxidable y aleaciones con base de níquel. Normalmente no se utiliza para metales con temperaturas de fusión muy bajas, como la soldadura fuerte o las aleaciones de plomo, estaño o zinc.

• Es especialmente adecuado para unir aluminio y magnesio, y para unir metales reactivos como el titanio y el circonio, que disuelven el oxígeno y el nitrógeno durante la fusión y se vuelven ácidos en el aire.
  Precisión y control. Este proceso permite un control más preciso del metal de aportación que otros procesos de soldadura por arco, ya que el calor del arco y el metal de aportación se controlan de forma independiente.
• Soldadura con unos acabados impecable libre de escorias.
• Adecuado para todos los espesores de metal, incluso los muy finos (rango de corriente de 5 a 800, es decir, la corriente generada por el soldador).
• La soldadura con gas inerte de tungsteno es muy adecuada para unir metales no ferrosos de poco espesor, ya que permite un excelente control del aporte de calor.
• Asegura la solidez de las juntas. Permite soldar con alta calidad casi todos los metales y aleaciones utilizados en la industria.
• Reduce la formación de vapores, chispas, salpicaduras y humo durante la limpieza.
• Buena visibilidad durante el funcionamiento gracias al bajo nivel de humo. Excelente visibilidad porque no hay humos ni vapores durante la soldadura y no hay que limpiar las escorias ni las salpicaduras durante o después de la soldadura.
• Se requiere una preparación mínima de la superficie. Para aplicaciones muy críticas o metales o piezas muy caras, el material debe limpiarse a fondo de suciedad superficial, grasa y óxidos antes de soldar.
• Puede trabajar en cualquier posición de soldadura.
• La soldadura TIG también reduce la distorsión de la soldadura debido a la fuente de calor concentrada.
  Al igual que en la soldadura oxiacetilénica, la fuente de calor y la adición de metal pueden ajustarse de forma independiente.
• Como no se consumen electrodos, el proceso también puede utilizarse para soldar sin añadir ningún aporte adicional.

❌ Desventajas de la soldadura TIG

Este proceso suele ser más caro. los aportes son caros en comparación con otros procesos y una tasa de deposición inferior a la de otros procesos debido a la menor velocidad del arco. El costo del gas de protección y de los electrodos de tungsteno aumenta el costo global de la soldadura en comparación con otros procesos.

• El argón y el helio para el blindaje del arco son relativamente caros.
• El costo de los equipos es mayor que el de otros procesos, como la soldadura por arco.
• Radiación ultravioleta más brillante en comparación con otros procesos de soldadura.
• Proceso más lento que la soldadura por arco con electrodos adicionales.
• La transferencia de tungsteno fundido desde el electrodo a la soldadura puede provocar contaminación.
• Los depósitos de tungsteno resultantes son duros y frágiles.
• Las técnicas de soldadura inadecuadas exponen la aleación de soldadura caliente al aire, lo que provoca la contaminación del metal de soldadura.
• El material base debe estar muy limpio.
• Requiere práctica.
• El mal uso de algunos electrodos puede ser dañinos para la salud especialmente los electrodos de torio.

💡 Consejos para soldar con TIG

Como la soldadura con tungsteno se realiza a altas temperaturas, los metales de bajo punto de fusión son ideales. Entre ellas se encuentran:

• Aluminio. Asegúrese de que el hilo de tungsteno no entre en contacto con la pieza que se está soldando para evitar la contaminación. Transferencia de calor. Limpie el aluminio (aunque parezca limpio) con un cepillo de alambre para eliminar el óxido de aluminio. Utilice el ajuste de alta temperatura para aumentar la velocidad de soldadura.
• Magnesio: propiedades similares a las del aluminio.
  Aleaciones de cobre (latón, bronce, cobre-níquel, cobre-aluminio, silicio): corriente continua con electrodos negativos.
• Acero inoxidable: requiere el uso de material de relleno con alto contenido de cromo Utilice una lanza de gas para una mejor cobertura de gas en la soldadura. Mantener el flujo de gas entre 15 y 20 cfh.
• Acero dulce: utilizar varillas con desoxidante. Los electrodos de tungsteno deben ser un 2% inflamables. Limpie el acero antes de soldar.

Si se producen grietas durante la soldadura TIG, precaliente el metal a 400 °C (400 °F). Esto hará que el metal se contraiga o expanda durante la soldadura.

• Trabaje con seguridad: utilice guantes especiales para TIG.
• Asegúrese de que el argón o el helio suministrado tenga poca humedad.
• Utilice un metal de aporte limpio y mantenga seca la zona de soldadura.
• La elección de los electrodos de tungsteno y de los parámetros de soldadura es meramente indicativa y no vinculante.
• Siga las instrucciones de soldadura proporcionadas por todos los proveedores de materiales.
• Utilice una mascarilla de respiración al sacar filo, ya que el tungsteno contiene cierta radiactividad.
• Los electrodos de tungsteno deben ser los más pequeños que se necesiten para el trabajo.
• Sostenga la varilla y la antorcha en diferentes ángulos.
• El viento puede reducir la eficacia del gas protector argón o helio y provocar grietas en la soldadura.
• La contaminación del metal de soldadura puede producirse si el material de aporte caliente se expone al aire en una técnica de soldadura inadecuada.

Color de tungsteno para soldar acero inoxidable

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