SOLDADURA GMAW

Historia del Proceso GMAW

El proceso GMAW fue desarrollado y hecho comercialmente disponible en el año 1948, aunque el concepto basico fue introducido realmente en los años 1920.

GMAW son las siglas para Gas Metal Arc Welding,  y se uso en sus primeras aplicaciones comerciales para soldar aluminio con gas inerte dando origen a la expresion MIG (Meta lnert Gas).

Tambien incluye un modo de transferencia de metal en cortocircuito GMAW-S que consta de una menor entrada de energia calorifica, esto permite soldar fuera de posicion y permite soldar materiales de espesores delgados.

Tambien existe un metodo de corriente pulsante controlada GMAW-P que transfiere una cantidad uniforme de gotas de metal desde el alambre electrodo a menores niveles de corriente.

Ventajas de GMAW

• Pueden soldarse la mayoria de los metales conocidos.

• Es un proceso economico que casi no requiere limpieza de metal depositado.

• La deformacion es reducida y el trabajo posterior aplicado a las soldaduras es minimo comparado con el proceso SMAW.

Que es GMAW?

Es un proceso por arco (se produce un circuito electrico) el cual incorpora la alimentacion automatica de un alambre electrodo continuo, consumible y protegido por un gas suministrado adicionalmente, es un proceso semi automatico ya que el Equipo proporciona:

• Autoregulacion de las caracteristicas electricas

• Autoregulacion de la tasas de posicion,

Por lo tanto lo unico que el soldador debe manejar de manera manual, es:

• Posicionamineto de la pistola

• conduccion de la pistola

• velocidad de desplazamiento

Equipo

• Pistolas y paquetes de mangueras

• Unidad de alimentacion del alambre

• Fuente de energia

• Suministro de Gas Protector

Pistolas y Paquetes de mangueras

• Entrega el gas protector a la zona de arco

• guia el alambre electrodo combustible hasta el tubo o boquilla de contacto

• Conduce la energia electrica hasta el  tubo de contacto

Unidad de alimentacion del Alambre y Fuente de Energia

Se acoplan para proveer una regulacion automatica de la longitud del arco

Este proceso consta de una fuente de energia de tension constante cv,  y una unidad de alimentacion  del alambre de velocidad constante

Caracteristicas

Se describen mejor mediante los cuatro modos basicos de transferencia del metal

• Transferencia Spray Axial

• Entrada de energia relativamente alta del arco

• Diametro de alambres de electrodos muy pequeños

• limitada a posiciones de soldadura plana y horizontal y espesores minimo de 1/8

• Transferencia Globular

• Entrada de energia relativamente alta del arco

• limitada a posiciones de soldadura plana y horizontal y espesores minimos de 1/8

Caracteristicas

• Tranferencia en Spray Pulsado

• Nivel de energia promedio Reducido

• Tranferencia en corto circuito

• proceso de entrada de energia relativamente baja

• Empleado en todas las posiciones de soldadura.

• Limitado a espesores de metal no mas de 1/8

TRANSFERENCIA SPRAY AXIAL

GAS PROTECTOR CON UN MINIMO DE 80% DE ARGON.

La transferencia del metal a traves del arco es en forma de gotitas iguales o menores que el tamaño del alambre.

Estas son dirigidas axialmente en una linea recta desde el alambre hasta el baño de soldadura.

Esto da como resultado pequeñas salpicaduras y un cordon de soldadura de superficie relativamente suave, pero una penetracion relativamente superficial, mas profunda que la del proceso SMAW pero menor que la del proceso globular GMAW.

TRANSFERENCIA GLOBULAR
(GAS PROTECTOR CO2 /HELIO)

El metal se transfiere en forma de globulos irregularesm casualmente dirigidas a traves del arco, de manera irregular. De esto resulta una cantidad considerable de salpucaduras, que se minimizan con el empleo de una proteccion de CO2.

Ese arco es normalmente inestable y produce un sonido crepitante.

El cordon de soldadura se presenta de manera aspera en apariencia,  y con un efecto rizado. La penetracion es extramadamente profunda. La estabilidad relativa del arco con CO2 puede establecerse a unos niveles mas altos de energia utilizando un arco Enterrado.

EQUIPO PARA PROCESO GMAW

Este proceso puede ser empleado ya sea en forma semiautomatica o automaticamente. El equipo basico para cualquier instalacion GMAW consta de lo siguiente:

• Pistola para soldar

• Motor alimentador de alambre con juego de engranajes y/o ruedas impulsadoras.

• Control de Soldadura

• Una fuente de energia para soldar

• Una Fuente regulada de gas protector

• Una fuente regulada de alambre electrodo.

• Interconexion de cables y mangueras

EQUIPO PARA PROCESO GMAW  SEMIAUTOMATICO

Pistola para soldar

Es empleada para introducir el alambre y el gas protector al interior de la zona de soldadura y para conducir la corriente al alambre electrodo.

diferentes tipos de pistolas se usan para proporcionar la maxima eficiencia indiferente a la aplicacion.

• pistolas para trabajo pesado (elevadas corrientes  de trabajo)

• pistolas livianas para trabajos de alto rendimiento

• pistolas enfriadas por agua y/o por gas.

las pistolas enfriadas por gas permiten la operacion hasta con 600 aperios pero con ciclos de trabajo bastante reducidos. la pistola enfriada por agua se le aplica la misma capacidad y su operacion es continua.

accesorios de las pistolas

• BOQUILLA O TUBO DE CONTACTO

• TOBERA O BUZA DEL GAS

• TUNEL GUIA O FUNDA DEL ALAMBRE

• MANGUERA PARA EL GAS

• MANGUERA DEL AGUA DE ENFRIAMIENTO

• MANGUERA DE RETORNO DEL AGUA

• CABLE DE CORRIENTE

• INTERRUPTOR DE CONTROL

MOTOR ALIMENTADOR DEL ALAMBRE ELECTRODO

Los alimentadores de alambre electrodo proporcionan el medio para conducir el lambre a traves de la pistola hacia la pieza de trabajo. Algunos poseen controles electronicos de estado solido, libre de perturbaciones, que facilitan el arranque regulado, la compensacion automatica para las fluctuaciones de la tension de la linea y respuesta instantanea para arrastrar el alambre. Esto produce un inicio del arco lmpio y Suave en cada interrupcion, reduce los amontonmientos y los rebotes del alambre al chocar la pieza, las salpicaduras y mantiene constante la alimentacion del alambre durante la soldadura.

CONTROL DE SOLDADURA

El control de soldadura y el motor del alimentador del alambre para operaciones semiautomaticas se encuentran a disposicion en un paquete integrado.

Su funcion principal es regular la velocidad del motor alimentador, usualmente mediante un regulador electronico

REGULADORES DEL GAS PROTECTOR

Se necesita un sistema para suministrar el gas protector a presion y tasa de flujo durante la soldadura. Este reduce la presion del gas proveniente de la fuente, a una presion constante de trabajo, independiente de las variacions de presion que puedan existir en dicha fuente.

FUENTES DE ENERGIA

Estas entregan corriente electrica al alambre electrodo y a la pieza de trabajo para producir arco.

En la gran mayoria de las aplicaciones GMAW es utilizada DCEP (Direct current electrode positive / electrodo positivo de corriente directa). El cable positivo debe ir conectado a la pistola y el negativo a la  pieza de trabajo.

PROCESO DE SOLDADURA

Por definicion en la soldadura GMAW la coalescencia de los metales es producida por el calentamiento de ellos mediante un arco establecido entre un alambre continuo, el cual se emplea como material de aporte y relleno, y la pieza de trabajo. El gas protector y el alambre electrodo son dos de los requerimientos escenciales para este proceso.

EN PALABRAS SENCILLAS

Los metales se funden por el calor producido por la corriente electrica.

PROCESO DE SOLDADURA

Para este proceso se utiliza un gas protector. La mayoria de los metales muestra una fuerte tendencia a combinarse con el oxigeno para formar oxidos, y con el nitrogeno para formar nitruros metalicos.

El oxigeno y el carbono forman monoxido de carbono.

Todos estos productos de reaccion forman deficiencias en la soldadura en forma de:

• Defectos de fusion por oxidos

• defectos de fusion por porosidades

• oxidos

• nitruros

• fragilizacion del metal de soldadura.

PROCESO DE SOLDADURA

ATMOSFERA

=

80% NITROGENO

+

20% OXIGENO

EL GAS  PROTEXTOR EXCLUYE LA ATMOSFERA PARA QUE NO TENGA CONTACTO CON EL METAL, DE ESTA MANERA EVITAMOS LOS DEFECTOS ANTES MENCIONADOS.

PROCESO DE SOLDADURA

Gases inertes

ARGON - HELIO

SE UTILIZA PARA SOLDAR MATERIALES NO FERROSOS, ACEROS INOXIDABLES Y ACEROS DE BAJA ALEACION

PROCESO DE SOLDADURA

Diferencias

ARGON - HELIO

• Densidad

• Conductividad Termica

• Caracteristicas del Arco

PROCESO DE SOLDADURA

OTRAS ALEACIONES

Tambien se suele utilizar otras aleaciones como adiciones de oxigeno y dioxido de carbono al Argon y al Helio esto produce mejoras notorias en la soldadura de metales no ferrosos, ya que puros suelen tener  deficiencias como salpicaduras y un arco erratico.

las adiciones de Dioxido de Carboo al argon tiendan ademas a acrencentar el baño de fusion para producir un perfil mas facilmete definido en forma de pera.

Hasta aqui un resumen del concepto de soldadura GMAW y parte de los equipos necesarios.

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