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Soldadura TIG: cuando la apariencia importa

La soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW, por sus siglas en inglés) es el proceso que se usa con más frecuencia para satisfacer altos estándares de calidad y estética. Es el más complejo de los procesos de soldadura y dominarlo requiere bastante práctica. Juzgar la calidad de una soldadura TIG con frecuencia es tan simple como evaluar la apariencia del cordón. Aparte de formas más sofisticadas de inspección, una inspección visual simple de la soldadura puede decirle mucho acerca de su calidad. Debido a su simplicidad, la inspección visual de la soldadura con frecuencia puede ser la más fácil de llevar a cabo, y usualmente es la menos cara de hacer. Si se hace correctamente, este tipo de inspección usualmente es un método efectivo para mantener una calidad aceptable de la soldadura, evitar problemas de soldadura y asegurar que las soldaduras sean fuertes y durables.

¿Cómo distingue usted visualmente entre una buena soldadura y una mala soldadura (vea la Figura 1), y cuáles son los ajustes necesarios para volver buena una soldadura mala?

GTAW: principios básicos

Primero, considere estos fundamentos requeridos para lograr una buena soldadura con cualquiera de los procesos de soldadura:

  • Asegúrese de que el material base y el material de aportación estén limpios y libres de herrumbre, pintura, aceite u óxi-do. De ser necesario, limpie el material con una rectificadora, rueda de alambre o cepillo de alambre antes de empezar a soldar.
  • Identifique el consumible correcto con base en el tipo y espesor del material. Elija el electrodo y el tamaño de electrodo apropiado, y prepare correctamente la punta del electrodo. Asegúrese también de seleccionar el gas de protección y la polaridad correcta.
  • Asegúrese de que su área de trabajo esté bien iluminada y ventilada adecuadamente.
  • Verifique que la conexión a tierra sea buena.
  • Use una tabla de parámetros de soldadura para determinar el voltaje y amperaje requeridos con base en el material que esté soldando.
  • Para GTAW, es importante que la fuente de poder tenga un buen control de corriente en el rango inferior. Esto se necesita para mantener un arco estable, y es especialmente crítico al soldar materiales de calibre delgado. La tecnología moderna de inversor es particularmente benéfica para la GTAW en varias maneras. La estabilidad del arco es monitoreada de manera constante y precisa. Los inversores además ofrecen características más avanzadas de soldadura. Además, son mucho más pequeños, ligeros y más portátiles que las máquinas soldadoras con transformador.

La meta de un cordón de soldadura es crear un enlace fuerte con el material base que tenga suficiente penetración o fusión. Una soldadura de buen aspecto es limpia y es del mismo color que el metal base, tanto adentro con afuera. El ancho del cordón debe ser consistente y debe tener un perfil de superficie de cara atractivo. Los bordes del cordón de soldadura deben tener una transición suave hacia el metal base sin socavado (un defecto que aparece como una ranura en el material base).

La cara del perfil de una soldadura de ranura debe ser plana o tener una convexidad mínima. Un perfil de filete puede ser cóncavo, plano o convexo en grado mínimo. Una soldadura de filete creada sin material de aportación tendrá una cara cóncava.

Hablando en términos generales, sólo porque una soldadura se vea mal no significa que lo esté. Áreas pequeñas de porosidad pueden ser aceptables, junto con socavados suaves. Solapes de cordón espaciados de manera irregular usualmente están bien.

Una soldadura mala—una que tiene una alta probabilidad de fallar—tendrá las siguientes características indicadoras.

Quemadura. La acumulación de calor en la soldadura y en el material base causa quemadura o fusión excesiva al final de la soldadura (vea la Figura 2). Para evitar la quemadura, empiece en el lado derecho de la pieza de trabajo primero, suelde alrededor de una pulgada (25.4 mm), y luego pare. Empiece de nuevo en el lado derecho y traslape la primera soldadura.

El equipo moderno de soldadura pue-de ayudar a minimizar la posibilidad de quemadura. La tecnología de soldadura por pulso ofrece una entrada de calor y un ancho del cordón más controlados, lo que ayuda a reducir la probabilidad de quemadura. Esta tecnología es particularmente útil al soldar aleaciones basadas en níquel como INCONEL® y acero inoxidable, que son especialmente sensibles a la entrada de calor.

Ausencia de metal de aportación. Aun cuando esté soldando material delgado, usualmente es necesario agregar material de aportación (vea la Figura 3). Sumerja el extremo de la varilla en el borde delantero del charco de soldadura y sáquelo más o menos cada ¼ de pulgada (6 mm) de viaje, y observe con cuidado para evitar dejar residuos de metal de aportación en el metal base viejo sin fundir. Nunca jale el extremo de la varilla demasiado lejos del pozo.

Figura 1
Una soldadura de buen aspecto es limpia y del mismo color que el material base, tanto adentro como afuera.

Una buena regla empírica es permanecer en el área de cobertura del gas de protección. Esto evita que se forme óxido en la varilla, y mantiene caliente el extremo de la varilla. Una varilla calentada insuficientemente o empujar la varilla demasiado hacia el charco causará que el charco se enfríe, lo que resulta en un cordón inconsistente. Agregar la cantidad correcta de material de aportación en el momento correcto nos dará un cordón uniforme de proporciones adecuadas.

Tamaño incorrecto del metal de aportación. El diámetro de su metal de aportación debe ser aproximadamente del mismo espesor que el material base (vea la Figura 4). Si usa una varilla de aportación sobredimensionada, es posible que el proceso no genere suficiente energía calorífica para aumentar su temperatura con la rapidez necesaria para fundirse suavemente hacia el pozo de soldadura. Una varilla demasiado pequeña para el proceso se consumirá tan rápido que tampoco será posible un cordón de soldadura consistente.

Además, la varilla de metal de aportación debe estar en la misma familia de metales que el material base. Por ejemplo, un material base de acero al bajo carbón requiere una varilla de metal de aportación de bajo carbón. También es importante considerar la aplicación de servicio de la soldadura, como por ejemplo construir un punto de desgaste en un cigüeñal. La flecha está en la familia media del carbón, por lo que la varilla del electrodo de aportación debe hacerse concordar en consecuencia.

Amperaje incorrecto. El amperaje incorrecto puede ser por dos razones—puede ajustarse demasiado bajo (frío) o demasiado alto (caliente). El amperaje demasiado bajo resultará en cordones altos, angostos y erráticos que no se fun-dieron correctamente con el metal base (vea la Figura 5). El pozo de soldadura será difícil de iniciar y mover.

El amperaje demasiado alto producirá un cordón ancho y plano que no tiene un patrón de soldadura definido (vea la Figura 6). Es más probable que se sobrecaliente hasta el punto en que el metal se vuelva quebradizo, lo que es una invi-tación para que falle la soldadura.

Inclusión de tungsteno. Una inclusión de tungsteno es causada por sumergir el electrodo de tungsteno en el pozo de soldadura o por tocar la varilla de metal de aportación con el tungsteno al soldar.

La inclusión de tungsteno esparcido es el resultado de usar un electrodo de tungsteno demasiado pequeño para la cantidad de corriente que se está pasando, lo que causa que piezas pequeñas de tungsteno sean sopladas hacia el pozo de soldadura (vea la Figure 7).

Porosidad. La porosidad es causada cuando la suciedad o aceite en el material base se vaporiza y forma un bolsillo de gas en el pozo de soldadura (vea la Figura 8). Asegúrese de limpiar su zona de soldadura adecuadamente. Además, proteja su flujo de gas de protección contra brisa o corr-iente de aire, que pueden soplar el gas de protección lejos del pozo de soldadura y causar porosidad.

El gas de protección debe ajustarse correctamente también. Con frecuencia, los soldadores usan más presión del gas de protección que la necesaria, creando turbulencia. La turbulencia atrae atmósfera exterior hacia el pozo de soldadura, contaminando el metal fundido. Esto crea porosidad, muy parecido a lo que hará muy poca presión del gas de protección. Además, un arco demasiado largo es ine-ficiente y aumenta la salpicadura, por lo que es importante mantener el arco lo más corto posible.

Socavado. El socavado generalmente es un efecto colateral de poner el amperaje demasiado alto o la longitud del arco demasiado larga (vea la Figura 9). La longitud del arco y la corriente excesiva dejan una ranura en el metal base a lo largo de ambos lados del cordón, lo que reduce la resistencia de la soldadura. El socavado también ocurre cuando la velocidad de viaje de la soldadura es demasiado rápida.

Figura 2
a quemadura que se ve Len la soldadura de arriba ocurrió debido a que se había acumulado demasiado calor en la longitud del cordón. Usted puede evitar esto iniciando la soldadura en el lado izquierdo primero, y deteniéndose más o menos a una pulgada (25 mm). Reanude su soldadura desde el lado derecho y traslape la primera soldadura, como se muestra en la soldadura de abajo.

Para evitar el socavado, reduzca el valor del amperaje y, de ser necesario, reduzca su velocidad de viaje. Para mejorar la acción de impregnación, coloque la antorcha o pistola de soldadura con un ligero ángulo hacia la dirección de viaje. Esto ayudará a una transición más suave del metal de soldadura al metal base.

Refuerzo excesivo de la cara. Usar más metal de soldadura que el requerido para llenar una junta de soldadura de ranura tiende a resultar en un refuerzo de cara excesivo (vea la Figura 10). Sobresoldar no hará la soldadura más robusta. Más bien, una soldadura grande, sobredimensionada jala o tensalos bordes de la soldadura durante el enfriamiento, lo que a su vez causa fractura. Agregue sólo el material de aportación necesario para producir una cara de soldadura plana o ligeramente convexa.

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Marcia Sommer

TCP Trainer and Application Engineer

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