Soldadura MIG/MAG

1. Direccin de la soldadura 2. Tubo de contacto 3. Hilo 4. At-msfera de gas protector 5. Bao de fusin 6. Cordn de solda-dura 7. Metal de base.

La soldadura MIG/MAG (Metal Inert Gas o MetalActive Gas, dependiendo del gas que se inyecte) tambindenominadaGMAW (Gas Metal Arc Welding o solda-dura a gas y arco metlico) es un proceso de soldadurapor arco bajo gas protector con electrodo consumible, elarco se produce mediante un electrodo formado por unhilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegidode la atmsfera circundante por un gas inerte (soldaduraMIG) o por un gas activo (soldadura MAG).La soldaduraMIG/MAG es intrnsecamente ms produc-tiva que la soldadura MMA donde se pierde productivi-dad cada vez que se produce una parada para reponer elelectrodo consumido. El uso de hilos slidos y tubulareshan aumentado la eciencia de este tipo de soldadura has-ta el 80%95%.La soldadura MIG/MAG es un proceso verstil, pudien-do depositar el metal a una gran velocidad y en todas lasposiciones, este procedimiento es muy utilizado en espe-sores pequeos y medios en estructuras de acero y alea-ciones de aluminio, especialmente donde se requiere ungran trabajo manual.La introduccin de hilos tubulares es particularmente fa-vorable para la produccin de estructuras pesadas dondese necesita de una gran resistencia de soldadura.La soldadura por gas inerte demetal (TIG) utiliza un elec-trodo de metal que sirve como material de relleno para lasoldadura y se consume durante la soldadura.El argn es tambin el gas primario utilizado en la solda-

dura MIG, a menudo mezclado con dixido de carbono.La soldadura MIG fue desarrollada para metales no fe-rrosos, pero se puede aplicar al acero.

1 Ventajas de soldaduraMIG/MAG

Las principales ventajas que ofrece el procesoMIG/MAGson:

Se puede soldar en todas las posiciones Ausencia de escoria para retirar Buena apariencia o acabado (pocos salpicados) Poca formacin de gases contaminantes y txicos Soldadura de buena calidad radiogrca Soldadura de espesores desde 0,7 a 6 mm sin prepa-racin de bordes

Proceso semiautomtico o automtico (menos de-pendiente de la habilidad de operador)

Alta productividad o alta tasa de metal adicionado(principal ventaja)

Las principales bondades de este proceso son la altaproductividad y excelente calidad; en otras palabras,se puede depositar grandes cantidades de metal (tresveces ms que con el proceso de electrodo revesti-do), con una buena calidad.

2 Procesos de soldaduraPodemos diferenciar tres tipos de procesos de soldadu-ra:

2.1 Proceso semiautomtico

Es la aplicacinms comn, en la que algunos parmetrospreviamente ajustados por el soldador, como el voltaje yel amperaje, son regulados de forma automtica y cons-tante por el equipo, pero es el operario quien realiza elarrastre de la pistola manualmente. El voltaje, es decir la

1

2 3 PARMETROS

tensin que ejerce la energa sobre el electrodo y la pie-za, resulta determinante en el proceso: a mayor voltaje,mayor es la penetracin de la soldadura. Por otro lado,el amperaje (intensidad de la corriente), controla la ve-locidad de salida del electrodo. As, con ms intensidadcrece la velocidad de alimentacin del material de apor-te, se generan cordones ms gruesos y es posible rellenaruniones grandes. Normalmente se trabaja con polaridadinversa, es decir, la pieza al negativo y el alambre al posi-tivo. El voltaje constante mantiene la estabilidad del ar-co elctrico, pero es importante que el soldador evite losmovimientos bruscos oscilantes y utilice la pistola a unadistancia de 7 mm sobre la pieza de trabajo.

2.2 Proceso automtico

Al igual que en el proceso semiautomtico, en este, latensin y la intensidad se ajustan previamente a los valo-res requeridos para cada trabajo y son regulados por elequipo, pero es una boquilla automatizada la que aplicala soldadura. Generalmente, el operario interviene muypoco en el proceso, bien sea para corregir, reajustar losparmetros, mover la pieza o cambiarla de un lugar a otro.

2.3 Proceso robotizado

Este proceso es utilizado a escala industrial. Todos losparmetros y las coordenadas de localizacin de la uninque se va a soldar se programan mediante una unidadCNC. En las aplicaciones robotizadas, un brazo mec-nico puede soldar toda una pieza, transportarla y realizarlos acabados automticamente, sin necesidad de la inter-vencin del operario.

3 ParmetrosLos parmetros variables de soldadura son los factoresque pueden ser ajustados para controlar una soldaduraPara obtener los mejores resultados en el proceso, es ne-cesario conocer el efecto de cada variable sobre las diver-sas caractersticas o propiedades del proceso de soldadu-ra. Algunas de estas variables, a las que se denominanvariables preseleccionadas, son:

Dimetro del alambre-electrodo

Composicin qumica del mismo

Tipo de gas

Caudal

Por otra parte tambin hay que denir otras variables lascuales las denominamos variables primarias que son las

que controlan el proceso despus que las variables prese-leccionadas fueron seleccionadas, estas controlan la esta-bilidad del arco, el rgimen de soldadura y la calidad dela soldadura, estas variables son:

Tensin del arco

Corriente de soldadura

Velocidad de avance

Otras variables a tener en cuenta son las denominadas va-riables secundarias, que pueden ser modicadas de mane-ra continua, son a veces difciles de medir con precisiny especialmente en soldadura automtica, estas no afec-tan directamente a la forma del cordn, pero actan sobreuna variable primaria que a su vez inuye en el cordn.Estas variables son:

Altura de la boquilla

ngulo de la boquilla

Velocidad de alimentacin del alambre

Los parmetros regulables que podemos considerar comoms importantes y que ms afectan a la soldadura son:

Polaridad

Tensin de arco

Velocidad del hilo

Naturaleza del gas

3.1 Polaridad

Lo ms normal es que en las mquinas de hoy en da setrabaje con polaridad inversa o positiva (la pieza al nega-tivo y el hilo de soldadura al positivo. En algunos casosconcretos en los que se requiera mayor temperatura en lapieza que en el hilo se utilizan la polaridad directa o ne-gativa ya que los electrones siempre van de polo negativoal positivo producindose un mayor aumento de tempe-ratura en este ltimo.

3.2 Tensin de arco

Este parmetro es uno de los ms importantes a la hora detransferir el material aportado a la pieza. Se puede regularen la mayora de mquinas por el operario y nos permiteaumentar o disminuir la tensin aplicada en el arco, perono siempre nos modicar la intensidad de trabajo.

4.3 Transferencia por pulverizacin axial 3

3.3 Velocidad de hiloEn este tipo de soldadura no es la intensidad la que se re-gula previamente, sino que es la variacin de la velocidadde hilo la que provoca la aparicin de diferentes intensi-dades gracias al fenmeno de la autorregulacin.

3.4 Naturaleza del gasEl tipo de gas utilizado para la soldadura inuye sobre latransferencia del material, penetracin, la forma del cor-dn, proyecciones, etc.etc

4 Transferencia del metalEn la soldadura MIG/MAG podemos encontrar cuatro ti-pos de transferencia del metal aportado, los cuales depen-den directamente de la tensin e intensidad con los quese trabaje.

4.1 Transferencia por cortocircuitoEn este tipo de transferencia es la ms utilizada por laaplicacin MAG el material aportado se funde en gotitasentre 50 y 200 por segundo cuando la punta del electrodotoca el metal fundido de soldadura y hace cortocircuito.Se usan corrientes y tensiones bajas, los gases son ricosen dixido de carbono y los electrodos son de alambrede dimetro pequeo. Debido a sus caractersticas de ba-jo aporte de calor, el mtodo produce pequeas zonas desoldadura fundida de enfriamiento rpido, que lo hacenideal para soldar en todas las posiciones. La transferenciade corto circuito es tambin especialmente adaptable a lasoldadura de lminas metlicas con un mnimo de distor-sin y para llenar vacos o partes ms ajustadas con unatendencia menor al sobrecalentamiento de la pieza que seest soldando.Con este tipo se sueldan piezas de espesores pequeos yaque la corriente aplicada a esta es baja en comparacincon otros.

4.2 Transferencia globularSe usa frecuentemente en la aplicacin MAG y algunasveces en MIG, cuando se trabaja con esta transferencia,el hilo se funde en gotas gruesas que pueden llegar a todoslos huecos. El metal se transere en gotas de gran tama-o y ocurre por gravedad cuando el peso de stas excedela tensin supercial. Se usan gases ricos en dixido decarbono y argn, produce altas corrientes que posibilitanmayor penetracin de la soldadura y mayores velocida-des que las que se alcanzan con la transferencia por cortocircuito y spray. Tambin, se producen bastantes salpica-duras y por ello no es recomendable soldar sobrecabeza

(tubular), debe ejecutarse en posicin horizontal. Las pie-zas ms pesadas se suelen unir por medio de este mtodo.Este tipo de transferencia no se usa en ningn trabajo,pero se puede ver en operaciones de puesta a punto demquinas.

4.3 Transferencia por pulverizacin axial

Es el mtodo clsico utilizado en la aplicacin MIG. Elmetal de aporte es transportado a alta velocidad en par-tculas muy nas a travs del arco, entre 500 y 2.000 porsegundo. La fuerza electromagntica es alta, lo que per-mite atomizar las gotas desde la punta del electrodo enforma lineal hacia el rea de soldadura. Se puede soldara altas temperaturas, adicionalmente es preciso usar co-rriente continua y electrodo positivo para garantizar quelas gotas se formen y se suelten a razn de centenares porsegundo. El gas de proteccin es argn o una mezcla ricaen argn.Este tipo se recomienda para soldaduras en piezas degrandes espesores gracias a su gran penetracin en el ma-terial.

4.4 Transferencia por arco pulsado

En esta nos encontramos con dos corrientes una continuay dbil cuyo objetivo es proporcionar al hilo la mnimaenerga para que se produzca el arco y otra a impulsosproducidos a una cierta frecuencia. Cada pulsacin hacefundir una gota del mismo dimetro que el hilo despren-dindola sobre la pieza antes de que el hilo toque a esta.De esta forma se consigue que no se producen las proyec-ciones que se pueden ver en otros tipos.

4 6 CONSTITUCIN EQUIPO DE SOLDADURA MIG/MAG

Con este tipo se produce una ganancia en penetracin gra-cias a la elevada intensidad que se produce durante la pul-sacin y al mismo tiempo una reduccin del consumo deenerga.

5 Productos de aporte

5.1 Hilos de soldadura

Los dimetros ms usuales en este tipo de soldadura son0,8; 1,0; 1,2; 1,6 mm y en algunos casos 2,4 mm. La elec-cin de uno de estos dimetros a la hora de trabajar esmuy importante ya que para grandes dimetros se utili-zan grandes intensidades y se producen grandes penetra-ciones, pudiendo producirse perforaciones en la piezas.Por el otro lado para dimetros pequeos se aplican bajasintensidades y se consiguen bajas penetraciones, pudien-do ocurrir que la penetracin en la pieza sea demasiadopequea.El formato estndar del hilo son bobinas de diferentesgrandaras. Los hilos suelen ir recubiertos de cobre paraque la conductividad del hilo con el tubo de contacto seabuena, adems de disminuir los rozamientos y para queno aparezcan oxidaciones. Tambin se utiliza hilo tubu-lar, los cuales van rellenos de polvo metlico o ux.

5.2 Gases de proteccin

En la variante MIG (Metal Inert Gas), el gas de protec-cin es inerte (no acta activamente en el proceso de lasoldadura) siendo muy estable. Por otro lado en la sol-dadura MAG (Metal Active Gas), el gas de proteccinse comporta de forma inerte en la contaminacin de lasoldadura pero por el otro lado interviene termodinmi-camente en ella.

5.2.1 Soldadura MIG

Dentro de los gases inertes disponibles en Europa el msempleado es el argn y en Estados Unidos, el helio es elque ms se utiliza.El argn con altas purezas slo es utilizado en soldadu-ra de titanio, aluminio, cobre y nquel. Para la soldadurade acero se tiene que aplicar con cantidades inferioresal 5% de mezcla con oxgeno ya que el argn puro pro-duce mordeduras y cordones irregulares. As se mejorala penetracin y ensanchamiento de la parte inferior delcordn.La utilizacin de helio produce cordones ms anchos yuna penetracin menos profunda que la producida por elargn.

5.2.2 Soldadura MAG

El CO2 es uno de los gases empleados en este tipo desoldadura. Es un gas inodoro, incoloro y con un sabor pi-cante. Tiene un peso de una vez y media mayor que elaire, adems es un gas de carcter oxidante que en ele-vadas temperaturas se disocia en una reaccin en el arcode 2CO2-2CO2+O absorbiendo calor y en la recompo-sicin en la base 2CO2+O cediendo calor.Sus inconvenientes son que produce arcos muy enrgi-cos, con lo que tambin se producen un gran nmero deproyecciones.Por otro lado es un gas mucho ms barato que el argn,capaz de producir penetraciones mucho ms profundas yanchas que ste. Tambin se tiene la ventaja que reduceel riesgo de mordeduras y faltas de fusin.La mezcla de Ar+CO2 se suele utilizar con cantidadesde mezcla de entre el 15 y el 25% de CO2. Las gananciasde trabajar con esta mezcla son una mejor visibilidad delbao, un arco ms suave, con menores turbulencias, unbao de fusin ms fro, un mejor aspecto y presentacindel cordn, menos proyecciones y una mejor estabilidadde arco.El nico y mayor inconveniente de la mezcla es de tipoeconmico, pero por otro lado hay que compararlo conlos grandes benecios que nos aporta, siendo stos nor-malmente mayores que el primero.

6 Constitucin equipo de soldadu-ra MIG/MAG

Las mquinas del tipo estndar estn formadas por di-ferentes elementos para poder llevar a cabo la soldaduraMIG/MAG.

6.1 Transformador

La fuente de potencia elctrica que se encarga de sumi-nistrar la suciente energa para poder fundir el electrodoen la pieza de trabajo. Son de tipo DC (corriente directa)con caracterstica de salida de Voltaje Constante (CV).Tiene la funcin de reducir la tensin alterna de la red deconsumo a otra apta para la soldadura. Principalmente untransformador est formado de un ncleo constituido porchapas magnticas apiladas en cuyas columnas se deva-nan dos bobinas. En la primera de ellas consta del circuitoprimario formado por un nmero de espiras superior a lasegunda y con una seccin inferior a esta. En la segundase forma el circuito secundario, formado por lo cual conun menor nmero de espiras y mayor seccin.

6.6 Antorcha de soldadura 5

6.2 Recticador

Este elemento convierte la tensin alterna en continua,la cual es muy necesaria para poder realizar la soldaduraMIG/MAG.El recticador est constituido de semiconductores depotencia (diodos de silicio), normalmente colocados so-bre aletas con el objetivo de aumentar su refrigeracin.

6.3 Inductancia

La misin de la inductancia es el aislamiento de la co-rriente de soldadura, lo que produce una mayor estabili-dad de la soldadura. Si la mquina est equipada por unainductancia de valor inductivo elevado, esta tambin es-tar dotada de un sistema que elimine este efecto duranteel cebado del arco, ya que si al efectuar el cebado se tie-ne una gran inductancia el arco no se llegara a producir.Este elemento est formado por un ncleo en el que estnarrolladas algunas espiras por las que circula la corrientecontinua de la soldadura.

6.4 Unidad alimentadora de hilo

Esta unidad hace el avance a velocidad constante del hilonecesario para realizar la soldadura mediante un motor,generalmente de corriente continua.La velocidad se puede regular entre unos valores que vande 0 a 25 m/min. Esta regulacin se puede conseguir nor-malmente mediante un control elctrico que acta sobreun motor de alimentacin.El sistema de arrastre est constituido por uno o dos rodi-llos de arrastre que trabajan contra otros rodillos de pre-sin. El rodillo de presin debe estar ajustado correcta-mente, ya que una presin excesiva puede producir aplas-tamientos en el hilo, haciendo que no se deslice bien. Porlo contrario, cuando no hay suciente presin sobre el hilose puede producir una alimentacin a velocidades irregu-lares.

6.5 Circuito de gas protector

La salida de la botella va equipada con unmanorreductor-caudalmetro que permite la regulacin por el operariopara proporcionar el caudal necesario sobre la soldadura,adems se puede ver la presin de la botella y el caudalque estamos utilizando.El paso de gas hacia la soldadura es producido por unavlvula accionada elctricamente mediante un pulsadorequipado sobre la antorcha.Como norma estndar debe utilizarse un caudal en l/mdiez veces mayor que el dimetro del hilo.

6.6 Antorcha de soldaduraMediante este elemento se conduce el hilo, se acciona lacorriente elctrica y se acciona el gas protector a la zonadel arco de soldadura.Todos de conductos van recubiertos por una tubera degoma y todo el conjunto forma la manguera que conec-ta la mquina con la pistola.En la punta de la antorchava montada una buza exterior que canaliza el gas hastala zona de soldadura, en el interior se encuentra un tubode contacto que proporciona al hilo la corriente necesariapara realizar el arco de soldadura. Este tubo de contactotiene su oricio interior calibrado para cada dimetro dehilo.La distancia entre la punta del tubo de contacto hasta elarco es controlada por el operario, pero la longitud delarco es controlada automticamente por los parmetrosregulados en la mquina.

Tubo de contacto

Buza antorcha

6.7 Factor de marchaLos equipos de soldadura estn diseados para trabajara una intensidad nominal de forma continua. Las mqui-nas al cabo de un tiempo de trabajo tienen que estabilizar

6 8 REFERENCIAS

la temperatura de sus componentes a la intensidad nomi-nal de trabajo, pero en la soldadura MIG/MAG estndarno es posible trabajar de forma continua, ya que existentiempos de preparacin, cambios de hilo, de botellas degas, de descansos del operario, etc. A causa de no podertrabajar de forma continua, las temperaturas disminuyengracias a los espacios de tiempo que no se est trabajando,por lo que se hace necesario hablar del factor de marcha.El factor de marcha es el cociente entre el tiempo de unasoldadura y el tiempo total de trabajo. En los paros de lasoldara se enfran los componentes del equipo, estabili-zndose la temperatura de estos en un pequeo rango devalores, inferiores a su temperatura mxima de trabajo.Para determinar la intensidad I' para un determinado fac-tor de marcha se utiliza la siguiente expresin:

IFM 0 = IFM qFMFM 0

7 Vase tambin Soldadura por arco

8 Referencias W. Giachino, Joseph. Tcnica y prctica de la sol-

dadura. p. 463. ISBN 978-84-291-6053-6. Domnguez, Esteban. Tcnicas de mecanizado para

el mantenimiento de vehculos. p. 312.

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Soldadura MIG/MAG Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Soldadura%20MIG/MAG?oldid=82270613 Colaboradores: BOT-Superzerocool, CEM-bot, IvanStepaniuk, Mpeinadopa, Netito777, Technopat, House, Bigsus-bot, Yix, Leonpolanco, Poco a poco, UA31,Arjuno3, Andreasmperu, TiriBOT, Halfdrag, PatruBOT, Foundling, Pablorseo, Gdtronik, Antonorsi, Juanjotorner, Victorvs, GusamaRomero, Tsunderebot, GerGertzen y Annimos: 66

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Ventajas de soldadura MIG/MAG Procesos de soldadura Proceso semiautomtico Proceso automtico Proceso robotizado

Parmetros Polaridad Tensin de arco Velocidad de hilo Naturaleza del gas

Transferencia del metal Transferencia por cortocircuito Transferencia globular Transferencia por pulverizacin axial Transferencia por arco pulsado

Productos de aporte Hilos de soldadura Gases de proteccin Soldadura MIG Soldadura MAG

Constitucin equipo de soldadura MIG/MAG Transformador Rectificador Inductancia Unidad alimentadora de hilo Circuito de gas protector Antorcha de soldadura Factor de marcha

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