Soldadura tig

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Soldadura tig

  1. 1. SOLDADURA TIG O GTAW<br />POR: <br />NATALIA URREGO OSPINA<br />
  2. 2. DESCRIPCIÓN DE LA SOLDADURA TIG<br />La soldadura TIG (Tungsten Inert Gas), también denominada soldadura por heliarco o GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), es un proceso en el que se utiliza un electrodo de tungsteno (no consumible), el cual genera calor al establecer un arco eléctrico entre el electrodo y el metal base o pieza a soldar. Como en este proceso el electrodo no aporta material, se deben usar varillas o alambres como material de aporte; usando la misma técnica que en la soldadura oxiacetilénica.<br />El electrodo, el arco y el área que rodea al baño de fusión, están protegidos por una atmósfera de gas inerte, lo cual evita la formación de escoria o el uso de fundentes o “Flux” protectores.<br />
  3. 3. DESCRIPCIÓN DE LA SOLDADURA TIG<br />La soldadura TIG, proporciona una soldadura excepcionalmente limpia y de gran calidad, ya que no produce escoria. De este modo, se elimina la posibilidad de inclusiones en el metal depositado y no necesita limpieza final. <br />La soldadura TIG puede ser utilizada para soldar casi todo tipo de metales, pero se utiliza más para soldar aluminio, y aceros inoxidables, donde lo más importante es una buena calidad de soldadura. Principalmente, es utilizada en la unión de juntas de alta calidad en centrales nucleares, químicas, construcción aeronáutica e industrias de alimentación<br />
  4. 4. VENTAJAS DEL PROCESO TIG<br /><ul><li>La superficie soldada queda limpia, sin escoria, ni residuos de fundentes.
  5. 5. Permite soldar con mayor facilidad, espesores delgados.
  6. 6. El arco es visible y se puede soldar en cualquier posición.
  7. 7. Hay menos posibilidad de grietas por la acción del hidrogeno en aceros susceptibles a ellas.
  8. 8. Se pueden soldar metales no ferrosos, sin necesidad de fundentes.
  9. 9. Hay una mejor protección de la zona de soldadura por la acción del gas.
  10. 10. El cordón presenta buen acabado.
  11. 11. El calor del arco es más concentrado, por lo cual hay menos distorsión y mayor facilidad de la soldadura en los metales con alta conductividad térmica.
  12. 12. El proceso por si mismo, no produce humos ni vapores dañinos para la salud.
  13. 13. No produce chispas ni salpicaduras.
  14. 14. Se pueden hacer uniones por fusión, sin material de aporte.</li></li></ul><li>DESVENTAJAS DEL PROCESO TIG<br /><ul><li>Alto costo del equipo.
  15. 15. Distancia limitada entre el equipo y el material del trabajo.
  16. 16. Dificultades para trabajar al aire libre.
  17. 17. Enfriamiento más rápido en comparación con otros métodos de soldadura.
  18. 18. Limitación en lugares de difícil acceso para la pistola.</li></li></ul><li>EQUIPO BÁSICO TIG<br /><ul><li>Máquina para soldar o fuente de energía (Equipo para soldadura por arco).
  19. 19. Pistola (refrigerada por aire o por agua) con cables y mangueras.
  20. 20. Cilindro de gas protector.
  21. 21. Regulador de gases.
  22. 22. Abastecimiento de agua para sopletes con refrigeración por agua.
  23. 23. Electrodos de tungsteno.</li></li></ul><li>MÁQUINA PARA SOLDAR TIG<br />La fuente de energía o equipo de soldadura por arco empleado para la soldadura TIG puede ser de corriente directa o alterna.<br />El tipo de corriente utilizada en GTAW depende del tipo de material a soldar, normalmente la CA se emplea para soldar aluminio o magnesio y la CC se emplea para los materiales ferrosos.<br />Los equipos para soldar con GTAW poseen características particulares, pero admiten ser utilizados para soldar por el método SMAW. Los equipos para soldadura GTAW poseen:<br /><ul><li>Una unidad generadora de alta frecuencia, la cual hace que se forme el arco entre el electrodo y el material base. Gracias a este sistema no es necesario el contacto del electrodo con el metal base.
  24. 24. El equipo posee un sistema de electroválvulas de control, que le permite controlar el accionamiento del flujo de gas y agua de forma conjunta.
  25. 25. Sólo algunos equipos poseen un control mediante pedal o gatillo en el soplete.</li></li></ul><li>UNIDAD DE ALTA FRECUENCIA<br />Cuando se va a soldar por el método TIG empleado CA, se debe usar una unidad de alta frecuencia, la cual puede estar construida dentro del mismo equipo o como un dispositivo aparte que se conecta a al fuente de Corriente Alterna para poder soldar.<br />La corriente de alta frecuencia se emplea especialmente para soldar Aluminio y Magnesio, ya que permite que la corriente salte entre el electrodo y la pieza, perforando la película de oxido que se forma en la superficie de estos metales, abriendo una senda para que siga la corriente de soldadura. La superposición de esta corriente de alto voltaje y alta frecuencia en la corriente no solo tiene como ventaja que el arco se forma sin que el electrodo toque el material, sino que también:<br /><ul><li>El arco formado es más estable.
  26. 26. Es posible mantener el arco por más tiempo.
  27. 27. Los electrodos tienen mas duración.
  28. 28. Al utilizar CC, la alta frecuencia sólo se utiliza para encender el arco, evitando así la contaminación del electrodo con el material base.</li></li></ul><li>GASES DE PROTECCIÓN<br />La función principal de los gases de protección en el proceso TIG es evitar el contacto del aire del ambiente con el electrodo y el metal fundido en el momento en que se realiza la soldadura.<br />El gas empleado también tiene influencia en la estabilidad, características y comportamiento del arco, y por consiguiente en el resultado de la soldadura.<br />El efecto de protección del gas depende de:<br /><ul><li>El flujo de gas.
  29. 29. El tipo de soldadura.
  30. 30. El tamaño de la cubierta de gas.
  31. 31. La longitud del arco.
  32. 32. La posición de la soldadura.</li></ul>Los gases más empleados en la soldadura TIG son el Argón, el helio o una combinación de ellos; los cuales deben tener una alta pureza (normalmente 99.99%)<br />
  33. 33. GASES DE PROTECCIÓN<br />Para una misma longitud de arco y corriente, el Helio necesita un voltaje superior que el Argón para producir el arco.<br />Debido a su excelente conductividad térmica, el Helio produce mayor temperatura que el Argón en el área soldada, por ende se logra un penetración mucho mayor que con el Argón, resultando más efectivo en la soldadura de materiales de gran espesor, en particular metales como el cobre, el aluminio y sus aleaciones. <br />El Argón se adapta mejor a la soldadura de metales de menor conductividad térmica y de poco espesor, en particular para posiciones de soldadura distintas a la plana. En la siguiente tabla se describen los gases apropiados para cada tipo de material a soldar.<br />
  34. 34. GASES DE PROTECCIÓN<br />Cuanto más denso sea el gas, mejor será su resultado en las aplicaciones de soldadura con arco protegido por gas. El Argón es aproximadamente 10 veces más denso que el Helio, y un 30% mas denso que el aire. Cuando se utiliza Argón, éste forma una densa nube protectora, mientras que la acción del Helio es mucho más liviana y vaporosa, la cual se dispersa rápidamente. Por esta razón, serán necesarias mayores cantidades de gas en caso de usar Helio(puro o mezclas que contengan mayoritariamente Helio) que si se utilizara Argón.<br />En la actualidad el Helio ha sido reemplazado por el Argón, o por mezclas de Argón-Hidrógeno o Argón-Helio. Ya que estos gases ayudan a mejorar la generación del arco eléctrico y las características de transferencia de metal durante la soldadura, favoreciendo la penetración, incrementando la temperatura producida, el ancho de la fusión, la velocidad de formación de soldadura, además de reducir la tendencia al socavado. Estos gases, también proveen condiciones satisfactorias para la soldadura de la gran mayoría de los metales reactivos tales como aluminio, magnesio, berilio, columbio, tantalio, titanio y zirconio. Es de anotar que las mezclas de Argón-Hidrógeno o Helio-Hidrógeno, sólo pueden ser usadas para la soldadura de unos pocos metales como por ejemplo algunos aceros inoxidables y aleaciones de níquel.<br />
  35. 35. TIPOS DE CORRIENTES<br />Al efectuar la soldadura con CC, el terminal positivo (+) se desarrolla el 70% del calor y el negativo (−) el 30% restante. Esto significa que según la polaridad asignada, directa o inversa, los resultados obtenidos serán muy diferentes.<br />Con polarización inversa, el 70% del calor se concentra en el electrodo de tungsteno, entonces utilizando el mismo amperaje, pero cambiando la polarización a directa, se puede utilizar un electrodo de tungsteno de menor tamaño, lo cual permite lograr un arco más estable y una mayor penetración en la soldadura efectuada.<br />
  36. 36. TIPOS DE CORRIENTE<br />Sin embargo, la corriente continua directa no posee la capacidad de penetrar la capa de óxido que se forma habitualmente sobre algunos metales (ej. aluminio). <br />Como se menciono anteriormente la corriente alterna (CA) tiene capacidad para penetrar la película de óxido superficial sobre algunos metales, pero para poder evitar que el arco se extinga cada vez que la forma sinusoidal pasa por el valor cero de tensión o corriente se debe utilizar la unidad de alta frecuencia (AF), la cual mantiene el arco encendido aún con tensión cero.<br />
  37. 37. ELECTRODOS<br />El electrodo empleado en la soldadura TIG, se diferencia de los empleados en otros procesos de soldadura por arco eléctrico, porque no se funde con el calor generado por el arco eléctrico y por lo tanto no aporta material a la soldadura. Sin embargo, si se selecciona un electrodo incorrecto o se aplica un amperaje demasiado alto, partículas del electrodo pueden transferirse a través del arco.<br />El electrodo de tungsteno o wolframio, empleado en la soldadura TIG, es muy duro y altamente refractario, cuyo punto de fusión esta a 3,400°C. Estos electrodos se fabrican en diámetros desde 0.020” hasta ¼” y pueden ser de tungsteno puro o aleado. A continuación se presenta una tabla mostrando las corrientes empleadas según el diámetro del electrodo.<br />
  38. 38. ELECTRODOS<br />La aleación de los electrodos se encuentran clasificados por medio de la norma AWS como se muestra a continuación<br />
  39. 39. ELECTRODOS<br />Los electrodos inicialmente no tienen forma. Por eso, antes de ser usados se les debe dar forma mediante ya sea por mecanizado, desbaste o fundiéndolos. Las formas pueden ser de tres tipos: en punta, media caña y bola. Como se muestra en la figura:<br />
  40. 40. AFILADO DE LOS ELECTRODOS<br />Las recomendaciones para realizar el afilado de los electrodos se muestran a continuación:<br />
  41. 41. ESQUEMAS PARA ILUSTRAR EL PROCESO DE SOLDADURA TIG CON MATERIAL DE APORTE<br />
  42. 42. http://www.esab.com/es/sp/education/proceso-gtaw-tig.cfm<br />Diapositivas profesor Mauricio Gaviria.<br />Rodríguez, Pedro Claudio. Manual de soldadura. 1era edición. Librería y editoriaalsina. 2001.<br />Franco Arcila, Jaime. Manual de soldadura. ITM.<br />BIBLIOGRAFIA<br />

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