Proceso de soldadura TIG (GTAW) y cómo funciona

La soldadura GTAW (gas tungsteno) es un proceso de soldadura por arco que funciona a altas temperaturas (más de 6.000 grados Fahrenheit) para fundir y calentar metales.

Aunque es más cara que la soldadura con electrodo, es más limpia y versátil (funciona en acero, aluminio, latón y muchos otros metales).

También da lugar a soldaduras de alta calidad.

En el lado negativo, el equipo es más caro y el proceso es más lento que otros procesos de soldadura.

A diferencia de la soldadura GMAW o MIG, se utiliza un electrodo de tungsteno no consumible (no se funde).

El electrodo crea un arco eléctrico que produce el calor necesario.

La antorcha TIG se enfría con aire o agua y el proceso utiliza un metal de aportación en forma de varilla.

GTAW también requiere un gas de protección como el argón o el helio para proteger la soldadura de la atmósfera.

El proceso de soldadura por arco de tungsteno con gas no suele ser comercialmente competitivo con otros procesos para soldar calibres más pesados de metal si pueden soldarse fácilmente mediante los procesos de soldadura por arco metálico protegido, arco sumergido o arco metálico con gas con la calidad adecuada.

Resumen

La soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) es un proceso en el que la unión de metales se produce calentando con ella un arco entre un electrodo de tungsteno (no consumible) y el trabajo con una máquina de soldadura TIG.

Se utiliza un gas de protección, normalmente argón.

Normalmente se hace con una varilla de tungsteno puro o de aleación de tungsteno, pero a veces se utilizan electrodos múltiples.

La zona de soldadura calentada, el metal fundido y el electrodo de tungsteno están protegidos de la atmósfera por una cubierta de gas inerte alimentada a través del portaelectrodos.

Se puede añadir o no metal de aportación. Se realiza una soldadura aplicando el arco para que la pieza de trabajo en contacto y el metal de relleno se fundan y se unan a medida que el metal de soldadura se solidifica.

Este proceso es similar a otros procesos de soldadura por arco en el sentido de que el calor es generado por un arco entre un electrodo no consumible y la pieza de trabajo, pero el equipo y el tipo de electrodo lo distinguen de otros procesos de soldadura por arco.

Ventajas y desventajas

Ventajas

• Trabaja en casi todos los tipos de metales con puntos de fusión más altos. La soldadura por arco de tungsteno con gas es el método más popular para soldar aluminio, aceros inoxidables y aleaciones a base de níquel. Por lo general, no se utiliza para los metales de muy bajo punto de fusión, como las soldaduras o las aleaciones de plomo, estaño o zinc. Es especialmente útil para unir aluminio y magnesio, que forman óxidos refractarios, y también para los metales reactivos como el titanio y el circonio, que disuelven el oxígeno y el nitrógeno y se embrutecen si se exponen al aire mientras se funden.
• Precisión y control del punto de contacto. El proceso proporciona un control más preciso de la soldadura que cualquier otro proceso de soldadura por arco, ya que el calor del arco y el metal de aportación se controlan de forma independiente.
• Buen aspecto de los cordones de soldadura
• Para metales de distinto grosor, incluidos los muy finos (rango de amperaje de 5 a 800, que es la cantidad de electricidad creada por la máquina de soldar). El proceso de soldadura por arco de tungsteno con gas es muy bueno para unir metales base delgados debido al excelente control del aporte de calor.
• Crea uniones fuertes. Produce soldaduras de máxima calidad en casi todos los metales y aleaciones utilizados por la industria.
• Un proceso limpio con una cantidad mínima de humos, chispas, salpicaduras y humo
• Alto nivel de visibilidad cuando se trabaja debido a los bajos niveles de humo. La visibilidad es excelente porque no se producen humos ni vapores durante la soldadura, y no hay escoria ni salpicaduras que deban limpiarse entre pasadas o en una soldadura terminada.
• Se requiere un acabado mínimo. En aplicaciones de servicio muy críticas o para metales o piezas muy caras, los materiales deben limpiarse cuidadosamente de la suciedad superficial, la grasa y los óxidos antes de soldar.
• Trabaja en cualquier posición de soldadura.
• La soldadura TIG también tiene una distorsión reducida en la junta de soldadura debido a la fuente de calor concentrada.
• Al igual que en la soldadura oxiacetilénica, la fuente de calor y la adición de metal de aportación pueden controlarse por separado.
• Debido a que el electrodo no es consumible, el proceso puede utilizarse para soldar por fusión únicamente sin la adición de metal de aportación.

Desventajas

• Los rayos UV son más intensos en comparación con otros procesos de soldadura
• Proceso más lento que los procesos de soldadura por arco con electrodo consumible.
• Requiere práctica
• Proceso más caro en general. Suministros de soldadura caros (frente a otros procesos) porque la velocidad de desplazamiento del arco y las tasas de deposición de metal de soldadura son menores que con algunos otros métodos. Los gases inertes para la protección y el electrodo de tungsteno aumentan el coste total de la soldadura en comparación con otros procesos. El argón y el helio utilizados para proteger el arco son relativamente caros. Los costes del equipo son mayores que los de otros procesos, como la soldadura por arco metálico protegido, que requiere controles menos precisos.
• No es fácilmente transportable, es mejor para un taller de soldadura
• La transferencia de tungsteno fundido del electrodo a la soldadura causa contaminación. La inclusión de tungsteno resultante es dura y quebradiza.
• La exposición de la varilla de relleno caliente al aire utilizando técnicas de soldadura inadecuadas provoca la contaminación del metal de soldadura.

Consejos

Como se ha mencionado, ya que la soldadura de tungsteno funciona a altas temperaturas, los metales ideales son los que tienen un punto de fusión bajo. Esto incluye:

• Aluminio: utilizar en la salida de CA y el ajuste de alta frecuencia. Evitar que el tungsteno toque la pieza a soldar para evitar la contaminación. Conduce el calor. Limpie el aluminio con un cepillo de alambre (aunque parezca limpio) para eliminar el óxido de aluminio. Utilice ajustes de calor altos para aumentar la velocidad de soldadura.
• Magnesio: propiedades similares a las del aluminio
• Aleaciones de cobre (latón, bronce, cobre níquel, cobre aluminio, silicio): utilice corriente continua con electrodo negativo
• Acero inoxidable: requiere el uso de una varilla de relleno con alto componente de cromo. Utilizar lentes de gas para una mejor cobertura del gas en la soldadura. Mantener el flujo de gas entre 15 y 20 cfh.
• Acero dulce: utilizar varillas con desoxidantes. El electrodo de tungsteno debe estar toriado al 2%. Limpie el acero antes de soldar.

Si la soldadura TIG se agrieta, precaliente el metal a 400 grados Fahrenheit. Esto ayuda a la contracción y expansión de los metales al soldar.

• Operar teniendo en cuenta la seguridad
• Asegurarse de que el suministro de gas argón o helio tiene poca humedad
• Utilizar varillas de relleno que estén limpias y mantener la zona de soldadura seca
• La selección del electrodo de tungsteno y los parámetros para las soldaduras son directrices no absolutas
• Seguir las precauciones de seguridad para la soldadura proporcionadas por todos los proveedores de materiales. Dado que el tungsteno tiene cierta radiactividad, si se trata de esmerilado, utilice un respirador
• Las varillas más grandes son más fáciles de manejar
• El electrodo de tungsteno debe ser el más pequeño que se necesite para realizar el trabajo
• Mantenga la varilla y la antorcha en diferentes ángulos
• Las corrientes de aire reducirán la Las corrientes de aire reducirán la eficacia del gas de protección argón o helio, lo que provocará agujeros en la soldadura
• Los amperios más altos requieren un orificio más grande
• Si el tungsteno se mueve o se agita durante el proceso de soldadura, indica que el tungsteno está cerca de su capacidad. Utilice el dial de la cavidad de equilibrio movido hacia el lado de la penetración.

Gases GTAW

• 100% Argón (el más común, el más frío)
• 75% Argón/25% Helio
• 75% Helio/25% Argón (el gas más caliente, un mayor % de helio puede provocar problemas de arranque del arco)
• 100% Helio (difícil de arrancar el arco, muy caliente.)

También lea: Tamaños de tanques de gas de soldadura

Para información sobre el equipo y el proceso

Proceso TIG

Equipo Tig

Soldadura TIG de aluminio