Una guía de gas de protección para GMAW

Elegir el gas más adecuado para el material base, el modo de transferencia y los parámetros de soldadura puede ayudarlo a aprovechar al máximo su inversión.

El uso de un gas de protección o un flujo de gas incorrectos puede afectar significativamente la calidad, los costos y la productividad de la soldadura. El gas de protección protege el baño de soldadura fundido de la contaminación exterior, por lo que es fundamental elegir el gas adecuado para el trabajo.

Para obtener los mejores resultados, es importante saber qué gases y mezclas de gases son los más adecuados para determinados materiales. También debe conocer algunos consejos que pueden ayudarlo a optimizar el rendimiento del gas en su operación de soldadura, lo que puede ahorrarle dinero.

Varias opciones de gas de protección para la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) pueden hacer el trabajo. Elegir el gas más adecuado para el material base, el modo de transferencia y los parámetros de soldadura puede ayudarlo a aprovechar al máximo la inversión.

El flujo de gas y la cobertura adecuados son importantes desde el momento en que se inicia el arco de soldadura. Por lo general, los problemas con el flujo de gas se notan de inmediato. Es posible que tenga problemas para establecer o mantener un arco o que le resulte difícil producir soldaduras de calidad.

Más allá de los problemas de calidad, el rendimiento deficiente del gas de protección también puede aumentar los costos de operación. Un caudal demasiado alto, por ejemplo, significa que está desperdiciando gas y gastando más dinero del que necesita en gas de protección.

Las tasas de flujo que son demasiado altas o demasiado bajas pueden causar porosidad, lo que luego requiere tiempo para solucionar problemas y volver a trabajar. Las tasas de flujo que son demasiado bajas pueden causar defectos de soldadura porque el baño de soldadura no está protegido adecuadamente.

La cantidad de salpicaduras producidas durante la soldadura también está relacionada con el gas de protección que se utiliza. Más salpicaduras significa más tiempo y dinero gastado en rectificado posterior a la soldadura.

Varios factores determinan el gas de protección adecuado para el proceso GMAW, incluido el tipo de material, el metal de aporte y el modo de transferencia de soldadura.

Tipo de material. Este puede ser el factor más importante a considerar para la aplicación. Por ejemplo, el acero al carbono y el aluminio tienen características muy diferentes y, por lo tanto, requieren diferentes gases de protección para lograr los mejores resultados. También debe tener en cuenta el grosor del material al seleccionar un gas de protección.

Tipo de metal de aporte. El metal de aporte coincide con el material base, por lo que comprender el material también debería darle una buena idea sobre el mejor gas para el metal de aporte. Muchas especificaciones de procedimientos de soldadura incluyen detalles sobre qué mezclas de gases se pueden usar con metales de aporte específicos.

El flujo y la cobertura adecuados del gas de protección son importantes desde el momento en que se inicia el arco de soldadura. Este diagrama muestra un flujo uniforme a la izquierda, que cubrirá el baño de soldadura, y un flujo turbulento a la derecha.

Modo de transferencia de soldadura. Puede ser transferencia de cortocircuito, arco rociado, arco pulsado o globular. Cada modo se combina mejor con ciertos gases de protección. Por ejemplo, nunca debe usar argón al 100 por ciento con un modo de transferencia por aspersión. En su lugar, use una mezcla como 90 por ciento de argón y 10 por ciento de dióxido de carbono. El nivel de CO2 en la mezcla de gases nunca debe exceder el 25 por ciento.

Los factores adicionales a considerar incluyen la velocidad de desplazamiento, el tipo de penetración requerida para la junta y el ajuste de la pieza. ¿Está la soldadura fuera de posición? Si es así, eso también afectará el gas de protección que elija.

El argón, el helio, el CO2 y el oxígeno son los gases de protección más comunes utilizados en GMAW. Cada gas tiene ventajas y desventajas en cualquier aplicación dada. Algunos gases son más adecuados que otros para los materiales base más utilizados, ya sea aluminio, acero dulce, acero al carbono, acero de baja aleación o acero inoxidable.

El CO2 y el oxígeno son gases reactivos, lo que significa que afectan lo que sucede en el baño de soldadura. Los electrones de estos gases reaccionan con el baño de soldadura para producir diferentes características. El argón y el helio son gases inertes, por lo que no reaccionan con el material base ni con el baño de soldadura.

Por ejemplo, el CO2 puro proporciona una penetración de soldadura muy profunda, lo cual es útil para soldar materiales gruesos. Pero en su forma pura produce un arco menos estable y más salpicaduras en comparación con cuando se mezcla con otros gases. Si la calidad y el aspecto de la soldadura son importantes, una mezcla de argón/CO2 puede proporcionar estabilidad del arco, control del baño de soldadura y reducción de salpicaduras.

Entonces, ¿qué gases combinan mejor con diferentes materiales base?

Aluces Debe usar 100 por ciento de argón para el aluminio. Una mezcla de argón/helio funciona bien si necesita una penetración más profunda o una velocidad de desplazamiento más rápida. Absténgase de usar un gas protector de oxígeno con aluminio porque el oxígeno tiende a calentarse y agrega una capa de oxidación.

Acero dulce. Puede combinar este material con una variedad de opciones de gas de protección, incluido el 100 % de CO2 o una mezcla de CO2/argón. A medida que el material se vuelve más grueso, agregar oxígeno a un gas argón puede ayudar con la penetración.

Acero carbono.Este material combina bien con 100 por ciento de CO2 o una mezcla de CO2/argón.

Acero de baja aleación. Una mezcla de gas de 98 por ciento de argón/2 por ciento de oxígeno es muy adecuada para este material.

El uso de un gas de protección o flujo de gas incorrecto puede afectar significativamente la calidad, los costos y la productividad de la soldadura en sus aplicaciones GMAW.

Acero inoxidable. Argón mezclado con 2 a 5 por ciento de CO2 es la norma. Cuando necesite un contenido de carbono muy bajo en la soldadura, use argón con 1 a 2 por ciento de oxígeno.

Elegir el gas de protección correcto es el primer paso hacia el éxito. Optimizar el rendimiento (ahorrar tiempo y dinero) requiere que conozca algunas de las mejores prácticas que pueden ayudar a conservar el gas de protección y promover una cobertura adecuada del baño de soldadura.

Tasa de flujo. El caudal adecuado depende de muchos factores, incluida la velocidad de desplazamiento y la cantidad de cascarilla de laminación en el material base. Un flujo de gas turbulento durante la soldadura generalmente significa que la tasa de flujo, medida en pies cúbicos por hora (CFH), es demasiado alta y esto puede causar problemas como la porosidad. Si algún parámetro de soldadura cambia, esto puede afectar el caudal de gas.

Por ejemplo, al aumentar la velocidad de alimentación del alambre también aumenta el tamaño del perfil de soldadura o la velocidad de avance, lo que significa que es posible que necesite una tasa de flujo de gas más alta para garantizar una cobertura adecuada.

Consumibles. Los consumibles de la pistola GMAW, que consisten en un difusor, una punta de contacto y una boquilla, juegan un papel crucial para garantizar que el baño de soldadura esté debidamente protegido de la atmósfera. Si la boquilla es demasiado estrecha para la aplicación o si el difusor se obstruye con salpicaduras, es posible que llegue muy poco gas de protección al baño de soldadura. Elija consumibles que resistan la acumulación de salpicaduras y proporcionen un orificio de boquilla lo suficientemente ancho para garantizar una cobertura de gas adecuada. Además, asegúrese de que el hueco de la punta de contacto sea el correcto.

Preflujo de gas. Hacer funcionar el gas de protección durante unos segundos antes de encender el arco puede ayudar a garantizar que haya una cobertura adecuada. El uso de un preflujo de gas puede ser especialmente útil cuando se sueldan ranuras o biseles profundos que requieren que el alambre sobresalga más. Un preflujo que llene la junta con gas antes de comenzar puede permitirle reducir el caudal de gas, conservando así el gas y reduciendo los costos.

Mantenimiento del sistema. Cuando utilice un sistema de gas a granel, realice el mantenimiento adecuado para ayudar a optimizar el rendimiento. Cada punto de conexión en el sistema es una posible fuente de fuga de gas, así que controle todas las conexiones para asegurarse de que estén apretadas. De lo contrario, es posible que esté perdiendo parte del gas de protección que cree que llega a la soldadura.

Regulador de gas. Asegúrese de usar el regulador correcto según la mezcla de gases que esté usando. La mezcla precisa es importante para la protección de la soldadura. El uso de un regulador inadecuado para la mezcla de gases, o el uso de conectores incorrectos, también puede generar problemas de seguridad. Verifique los reguladores con frecuencia para asegurarse de que funcionen correctamente.

Actualizaciones de armas. Si está usando una pistola obsoleta, busque modelos actualizados que ofrezcan beneficios, como un diámetro interior más pequeño y una línea de manguera de gas aislada, lo que le permite usar una tasa de flujo de gas más baja. Esto ayuda a prevenir la turbulencia en el baño de soldadura y al mismo tiempo conserva el gas.

Jerome Parker es gerente de productos y Seth Perrin es especialista en soporte técnico de campo en Bernard, 449 W. Corning Road, Beecher, IL 60401, 708-946-2281, www.bernardwelds.com.