SOLDADURA TIG

La soldadura GTAW (gas tugsten arc welding) o Soldadura TIG (tungsten inert gas) es también conocida como soldadura Heliarc, es un proceso en el que se usa un electrodo no consumible de tungsteno sólido, el electrodo, el arco y el área al rededor de la soldadura fundida son protegidas de la atmósfera por un escudo de gas inerte, si algún metal de aporte es necesario es agregado a la soldadura desde el frente del borde de la soldadura que se va formando.

La Soldadura TIG fue desarrollada inicialmente con el propósito de soldar metales anticorrosivos y otros metales difíciles de soldar, no obstante al pasar del tiempo, su aplicación se ha expandido incluyendo tanto soldaduras como revestimientos endurecedores (hardfacing) en prácticamente todos los metales usados comercialmente

En cualquier tipo de proceso de soldadura la mejor soldadura, que se puede obtener, es aquella donde la soldadura y el metal base comparten las mismas propiedades químicas, metalúrgicas y físicas, para lograr esas condiciones la soldadura fundida debe estar protegida de la atmósfera durante la operación de la soldadura, de otra forma, el oxigeno y el nitrógeno de la atmósfera se combinarían, literalmente, con el metal fundido resultando en una soldadura débil y con porosidad. En la soldadura TIG la zona de soldadura es resguardada de la atmósfera por un gas inerte que es alimentado a través de la antorcha, Argón y Helio pueden ser usados con éxito en este proceso, el Argón es mayormente utilizado por su gran versatilidad en la aplicación exitosa de una gran variedad de metales, además de su alto rendimiento permitiendo soldaduras con un bajo flujo para ejecutar al proceso. El Helio genera un arco mas caliente, permitiendo una elevación del voltaje en el arco del 50-60%. Este calor extra es útil especialmente cuando la soldadura es aplicada en secciones muy pesadas. La mezcla de estos dos gases es posible y se usa para aprovechar los beneficios de ambos, pero la selección de el gas o mezcla de gases dependerá de los materiales a soldar.

Dado que la atmósfera esta aislada 100% de el área de soldadura y un control muy fino y preciso de la aplicación de calor, las soldaduras TIG, son mas fuertes, mas dúctiles y mas resistentes a la corrosión que las soldaduras hechas con el proceso ordinario de arco manual (electrodo cubierto). además de el hecho de que no se necesita ningún fundente, hace este tipo de soldaduras aplicable a una amplia gama de diferentes procedimientos de unión de metales.

Es imposible que ocurra una corrosión debido a restos de fundente atrapados en la soldadura y los procedimientos de limpieza en la post-soldadura son eliminados, el proceso entero se ejecuta sin salpicaduras o chispas, la soldadura de fusión puede ser ejecutada en casi todos los metales usados industrialmente, incluyendo las aleaciones de Aluminio, Acero Inoxidable, aleaciones de Magnesio, Níquel y las aleaciones con base de Níquel, Cobre, Cobre-Silicon, Cobre-Nickel, Plata, Bronce fosfórico, las aleaciones de acero de alto carbón y bajo carbón, Hierro Colado (cast iron) y otros. El proceso también es ampliamente conocido por su versatilidad para soldar materiales no similares y aplicar capas de endurecimiento de diferentes materiales al acero.

La fuente de poder para TIG puede ser AC o DC , sin embargo, algunas características sobresalientes obtenidas con cada tipo, hacen a cada tipo de corriente mejor adaptable para ciertas aplicaciones especificas.

Las siguientes son unas referencias útiles al momento de efectuar los ajustes iniciales de los sistemas aplicados.

Guía para determinar el tipo de corriente
Diámetro del electrodo en Pulgadas
AC*
DCSP
DCRP
Usando Tungsteno Puro
Usando Tungsteno Thoriado o Electrodos
"Rare Earth" **
Usando Tungsteno Puro,Thoriado, o "Rare Earth"
.020”
5 – 15
8 - 20
8 – 20
---
.040
10 – 60
15 – 80
15 – 80
---
1/16”
50 – 100
70 – 150
70 – 150
10 – 20
3/32”
100 – 160
140 – 235
150 – 250
15 – 30
1/8”
150 – 210
225 – 325
250 – 400
25 – 40
5/32”
200 – 275
300 – 425
400 – 500
40 – 55
3/16“
250 – 350
400 – 525
50 – 800
55 – 80
¼”
325 – 475
500 – 700
800 – 1000
80 – 125
* Los valores máximos mostrados han sido determinados usando un transformador de onda desbalanceada, si un transformador de onda balanceada es usado, reduzca estos valores 30% o use el próximo diámetro de electrodo mas grueso. Esto es necesario dado el alto calor que aplica al electrodo una onda balanceada.
**Los electrodos con la punta redondeada son los que mejor sostienen estos niveles de corriente.



Guía para determinar la corriente aplicada
Material
Corriente Alternada*
Corriente Directa
Con estabilización de alta frecuencia
Con Polaridad
Negativa
Con Polaridad Positiva
Magnesio hasta 1/8" de espesor
1
NR
2
Magnesio sobre 3/16" de espesor
1
NR
NR
Magnesio Colado
1
NR
2
Aluminio hasta 3/32" de espesor
1
NR
2
Aluminio sobre 3/32" de espesor
1
NR
NR
Aluminio Colado
1
NR
NR
Acero Inoxidable
2
1
NR
Aleaciones de Latón Bronce
2
1
NR
Cobre Silicón
NR
1
NR
Plata
2
1
NR
Aleaciones Hastelloy
2
1
NR
Revestimientos de Plata
1
NR
NR
Endurecimientos
1
1
NR
Hierro Colado
2
1
NR
Acero bajo carbón, 0.015 a 0.030 in
2**
1
NR
Acero bajo carbón, 0.030 a 0.125 in.
NR
1
NR
Acero alto carbón, 0.015 a 0.030 in.
2
1
NR
Acero alto carbón, 0.030 in. o mas
2
1
NR
Cobre desoxidado***
NR
1
NR
Titanio
NR
1
NR
1. Excelente operación
2. Buena operación
N.R. No recomendado

* Donde AC es recomendado como segunda opción, use cerca de 25% corriente mas alta de lo recomendado para DCSP
** No use corriente AC cuando las piezas tengan aserramientos texturas muy complejas
*** Use Fundente para soldadura d flama o fundente de Silicón Bronce para 1/4 in. o mas grueso

Tabla para seleccionar el Gas según el proceso y metal a ser aplicado
Metal
Tipo de Soldadura
Gas o Mezcla de Gases
Rasgos sobresalientes / Ventajas
Acero Dulce
Punteada
Argón
Larga duración del electrodo, mejor contorno del cordón, mas fácil de establecer el arco inicial
Manual
Argón
Mejor control del cordón especialmente en soldaduras en posiciones especiales
Mecanizada
Argón-Helio
Alta velocidad, menos flujo de gas que con Helio
Helio
Mas velocidad que la obtenida con Argón
Aluminio y Magnesio
Manual
Argón
Mejor arranque del arco, mejor acción de limpieza y calidad de soldadura, menos consumo de gas
Argón-Helio
Mas alta velocidad de soldadura, mayor penetración que con Argón
Mecanizada
Argón-Helio
Buena calidad de soldadura, mas bajo flujo de gas requerido que con Helio solo
Helio DCSP
Mas profunda penetración y mayor velocidad de soldadura, puede proveer acción de limpieza para las soldaduras en aluminio y magnesio
Acero Inoxidable
Punteada
Argón
Excelente control de la penetración en materiales de bajo calibre
Argón-Helio
Mas alta entrada de calor para materiales de mayor calibre
Manual
Argón
Excelente control de el cordón, penetración controlada
Mecanizada
Argón
Excelente control de penetración en materiales de bajo calibre
Argón-Helio
Mas alta entrada de calor, mas velocidad de soldadura es posible
Argón-Hidrogeno
(Hasta 35% H2)
Minimiza el corte en los bordes del cordón, produce soldaduras de contornos deseables a bajo nivel de corriente, requiere bajo flujo de gas
Cobre, Níquel y Aleaciones Cu-Ni
Manual solamente
Argón
Excelente control del cordón, penetración en materiales de bajo calibre
Argón-Helio
Alta entrada de calor para compensar la alta disipación térmica de los materiales mas pesados
Helio
Mas alta temperatura para sostener mas altas velocidades de soldadura en secciones de materiales mas pesados
Titanio
Manual Solamente
Argón
Alta densidad del gas provee un escudo mas efectivo
Argón-Helio
Mejor penetración para la soldadura manual de secciones gruesas (se requiere un gas inerte de respaldo para proteger la soldadura de la contaminación)
Silicón Bronce
Manual Solamente
Argón
Reduce la aparición de grietas en este metal de corta duración de calor.
Aluminio Bronce
Manual Solamente
Argón
penetración controlada de el metal base

El Gas "El escudo protector"

El escudo de gas que expulsa la antorcha es muy importante para asegurar soldaduras de calidad. La forma de todas las partes internas y externas de la boquilla han sido creadas para lograr las características apropiadas del flujo de gas.





Colector (Collect)
Aislante del cuerpo colector (Collect Body)
Lente del Gas (Gas Lens) de el Cuerpo
Boquilla (Gas Cup)
Electrodo de Tungsteno



Los Lentes Del Gas (Gas Lenses)

Con la introducción del "Lente del Gas" (Gas Lens) la forma con la que las boquillas elaboran el escudo de gas cambio, el Lente es una malla de acero inoxidable con diminutos agujeros concéntricos que enfocan el gas produciendo un chorro considerablemente estable, reduciendo la turbulencia y enfocando el gas en un chorro coherente y un patrón mas efectivo que puede ser proyectado a mayor distancia haciendo que la soldadura sea posible con la Boquilla mas elevada, en muchos casos hasta 25 mm (1").

El resultado de reducir la turbulencia es tener un escudo mas efectivo y que las moléculas de aire que entren en la zona de soldadura sean muy pocas. Trabajando a mayor distancia del área permite la extensión de el electrodo mas allá de la boquilla incrementando el campo visual y la eliminación del "Punto Ciego" en el cordón de soldadura sin la necesidad de las boquillas de cristal transparentes que se manchan y rompen con mucha facilidad, el electrodo extendido también hace mas fácil el acceso a las esquinas y otras áreas de difícil acceso. La capacidad de amperaje