Soldeo TIG
Objetivos
Obtener conocimiento básico de los fundamentos del soldeo TIG, equipo, aplicaciones, variables principales, seguridad y problemas específicos.
Resultados Esperados
Describir los principios del soldeo TIG incluyendo métodos de cebado del arco y sus aplicaciones.
Demostrar la selección del tipo de corriente adecuada, polaridad, gas de protección y tipo de electrodo conforme con la aplicación.
Identificar el rango de aplicación, preparaciones de unión apropiadas y potenciales problemas a superar.
Identificar un rango apropiado de parámetros de soldeo para aplicaciones particulares.
Reconocer el objeto y funciones de cada componente del equipo y accesorios.
Demostrar el uso de las normas apropiadas.
Identificar peligros potenciales y métodos de manejo y trabajo con seguridad.
Introducción
El soldeo TIG (Tungsten Inert Gas) es un proceso de soldeo por arco bajo gas protector con electrodo no consumible.
Utiliza el arco eléctrico entre un electrodo no consumible (volframio) y la pieza a soldar.
Un gas inerte protege el baño de fusión.
El material de aportación, cuando se utiliza, se aplica por medio de varillas.
Denominaciones del proceso de soldeo TIG:
GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). (ANSI/AWS A3.0)
141 Soldeo por arco con gas inerte y electrodo consumible macizo (UNE-EN ISO 4063:2011).
Gas-Shielded Tungsten-Arc Welding (Reino Unido).
WIG (Wolfram Inert Gas). (Alemania).
Ventajas
Adecuado para soldar más clases de metales y aleaciones metálicas que cualquier otro proceso de soldadura al arco.
Arco estable y concentrado.
Puede ser automatizado y robotizado.
No se producen proyecciones por que no hay transporte de metal en el arco.
No se produce escoria.
Produce soldaduras lisas y regulares.
Se puede utilizar con o sin metal de aporte, en función de la aplicación.
Puede emplearse en todo tipo de uniones y posiciones.
Se pueden conseguir soldaduras de gran calidad.
Permite un control excelente de la penetración en la pasada de raíz.
Permite el control independiente de la energía del arco y del metal de aportación.
No produce humos.
Limitaciones
La tasa de deposición es menor que la que se puede conseguir con otros procesos de soldeo por arco.
Su aplicación manual requiere más habilidad por parte del soldador que en otros procesos de soldadura al arco.
En presencia de corrientes de aire puede resultar difícil conseguir una protección adecuada de la zona de soldadura.
Mayor cantidad de radiación ultravioleta que en otros procesos, lo que requiere protección adecuada.
Características del Proceso
Puede ser usado para soldar la mayor parte de aceros, incluyendo el acero inoxidable, aleaciones de níquel (Monel ® y Inconel ®), titanio, aluminio, magnesio, cobre, el bronce y aún el oro.
Con TIG también se pueden soldar metales distintos el uno al otro (cobre al acero inoxidable).
Proceso con virtudes necesarias para conseguir soldaduras de alta calidad y elevada pureza metalúrgica, exentas de defectos y buen acabado superficial.
Ideal para soldaduras de responsabilidad en la industria del petróleo, química, petroquímica, alimentación, generación de energía, nuclear y aeroespacial.
Su tasa de deposición es baja, no resulta económico para soldar materiales con espesores mayores de 6–8 mm.
En espesores mayores se utiliza para efectuar la pasada de raíz, empleándose otros procesos de mayor productividad para el resto de las pasadas de relleno.
También se puede utilizar para realizar soldaduras por puntos y por costuras.
Principales Parámetros de Soldeo
Diámetro del electrodo
El diámetro lo determina la intensidad de soldeo.
Intensidad baja para un diámetro de electrodo → inestabilidad del arco.
Intensidad excesiva → erosión y fusión de la punta del electrodo, así como inclusiones de tungsteno en el metal soldado.
Tabla 1. Diámetros típicos de electrodos, toberas recomendadas e intensidades de soldeo.Valores se basan en el uso de Argón como gas de protección.
Se pueden emplear otros valores de corriente en función del gas de protección, tipo de equipo y de la aplicación.
DCEN = Corriente Continua Electrodo Negativo (polaridad directa).
Selección del tipo de corriente
El proceso TIG puede utilizarse tanto en corriente continua como en corriente alterna.
La elección de la clase de corriente y polaridad, se hará en función del material a soldar.
Tabla 2. Características del soldeo de acuerdo con la corriente seleccionada
Arco con corriente continua
Polaridad directa (DCEN): electrodo conectado al polo negativo.
La energía del arco se concentra en la pieza → buen rendimiento térmico, velocidad de soldeo más rápida y buena penetración.
El arco de soldadura no ejerce ninguna función de limpieza o decapado.
El electrodo soporta intensidades del orden de 8 veces mayores que si estuviese conectado al polo positivo, sin fundirse ni deteriorarse.
Polaridad inversa (DCEP): electrodo conectado al polo positivo.
Reparto térmico menos favorable → baño relativamente ancho, con poca penetración y excesiva acumulación de calor en el electrodo.
Función decapante útil cuando se sueldan aleaciones ligeras de Al y Mg. La polaridad inversa produce la vaporización de los óxidos y la rotura de los mismos.
Arco con corriente alterna
Aúna las ventajas de las dos polaridades: buen comportamiento en polaridad directa (DCEN) y el efecto decapante en polaridad inversa (DCEP).
Se emplea en el soldeo de aleaciones ligeras, tales como las de aluminio y magnesio.
Inconvenientes: dificultades de cebado y de estabilidad del arco.
Se requiere un generador de alta frecuencia (HF).
Sinembargo, sus ventajas incluyen una excelente calidad de soldadura y la capacidad de unir materiales delgados sin deformaciones.