Acerca de los alambres tubulares metálicos
Los alambres con núcleo de metal se pueden usar para soldar una amplia variedad de espesores de material con el mismo éxito y ofrecen la oportunidad de aumentar sustancialmente las tasas de deposición y las velocidades de desplazamiento para producir una apariencia de cordón altamente estética.
El alambre con núcleo metálico produce muy poca o ninguna salpicadura en comparación con el alambre sólido y los alambres con núcleo fundente. Además, se puede usar un solo tamaño de alambre en una amplia gama de espesores de material simplemente ajustando los parámetros de soldadura, la técnica y el proceso de transferencia.
Qué considerar al elegir alambre con núcleo de metal
La buena noticia es que muy rara vez el alambre con núcleo de metal es una mala elección para aplicaciones con espesores de material que van desde 3/16 pulg. hasta 4 pulg., que se sueldan en las posiciones plana y horizontal.
Si experimenta un problema con su operación de soldadura con núcleo de metal o no ha aumentado la productividad de soldadura en comparación con el alambre sólido, es casi seguro que se deba al uso de parámetros de soldadura, modelo de alambre o técnica incorrectos.
Por ejemplo, un cordón viscoso con poca penetración y un perfil convexo generalmente se puede resolver ajustando la velocidad de alimentación del alambre, el voltaje, la velocidad de desplazamiento y posiblemente incluso la mezcla de gases. De manera similar, el metal de soldadura quemado u otros problemas causados por calor y fuerza excesivos también pueden resolverse ajustando las mismas variables.
Sin embargo, encontrar ese «punto óptimo» con núcleo de metal donde las soldaduras se ven y penetran perfectamente y las velocidades de desplazamiento son altas, si desea minimizar los defectos de soldadura, puede ser un poco complicado.
Sin embargo, si existe una regla cardinal para optimizar el rendimiento de la soldadura con núcleo metálico, es la experimentación. Lo que funciona para una empresa o soldador puede no funcionar para el siguiente.
Obtener los mejores resultados de su alambre compuesto con núcleo metálico requiere ajustar una serie de variables para lograr la combinación ideal de velocidad de desplazamiento, deposición y calidad de soldadura. Su representante de fabricación de metal de aporte o distribuidor de soldadura puede ayudarlo a ajustar estas variables.
Selección de alambre con núcleo de metal
Uno de los factores más críticos en la soldadura con núcleo de metal es seleccionar el alambre adecuado. Debido a que existen muchas variedades de alambre bajo la misma clasificación AWS, cada uno con características muy diferentes, elegir el adecuado para su operación puede requerir un poco de investigación.
El diámetro del cable oscila entre 0,035 pulg. a un diámetro de alambre más grande, como 3/32 pulg., y el alambre con núcleo de metal está disponible para aplicaciones de acero al carbono, acero de baja aleación y acero inoxidable. En comparación con el alambre MIG sólido, el alambre con núcleo metálico es un alambre tubular hueco relleno con una mezcla de polvos metálicos, minerales y químicos y estabilizadores de arco.
La mayor parte del núcleo es hierro y se agregan elementos adicionales para producir resultados específicos basados en los materiales y las aplicaciones para las que están diseñados los cables.
Las operaciones de soldadura que fabrican equipos pintados, como excavadoras, grúas, montacargas o tractores, por ejemplo, pueden querer seleccionar un alambre con núcleo de metal que produzca muy pocas salpicaduras, que minimice la formación de islas de silicio o lleve las islas al centro. del cordón de soldadura, donde se quitan fácilmente. Este tipo de alambre con núcleo de metal puede contribuir significativamente a los resultados de una empresa al reducir la cantidad de tiempo dedicado a la limpieza posterior a la soldadura y otras actividades que no contribuyen al rendimiento.
Asimismo, las operaciones que sueldan material con cascarilla de laminación y otros contaminantes superficiales deben buscar un alambre con suficientes desoxidantes, específicamente manganeso y silicio, para traer esos contaminantes a la superficie de la soldadura para que no queden atrapados en el cordón. La elección de un alambre con un fuerte arco de «impulsión» en el proceso de soldadura también proporcionará una mejor penetración a través de la cascarilla de laminación y otros contaminantes.
Elección del gas de protección
El gas de protección externo juega un papel importante en el éxito de la soldadura con núcleo metálico. La mezcla de gas de protección incorrecta puede conducir a una penetración insuficiente, quemaduras, salpicaduras excesivas y depósitos de silicona, o una serie de otros defectos de soldadura.
Los materiales más gruesos, que a menudo contienen cascarilla de laminación, óxido y otros contaminantes superficiales, pueden requerir un arco con más fuerza y conducción para romper esos contaminantes.
En tales casos, las mezclas de argón/CO2 proporcionarán un perfil de penetración más amplio y el impulso de arco necesario para soldar materiales más gruesos. Los niveles más altos de CO2 crearán más salpicaduras, por lo que generalmente se recomienda usar un porcentaje de CO2 tan bajo como sea necesario para la aplicación dada. (Nota: los beneficios del argón para estabilizar el arco y reducir las salpicaduras no se vuelven significativos hasta que representa al menos el 75 por ciento de la mezcla total de gases).
Al igual que el alambre con núcleo de fundente sólido y protegido con gas, un alambre con núcleo de metal se puede usar con 100 por ciento de CO2 o con una mezcla de argón/CO2, siendo las mezclas de argón más ricas las más comunes. El alambre con núcleo de metal también se puede usar con una pequeña cantidad de oxígeno como parte de una mezcla de argón/oxígeno. La reactividad del oxígeno con el arco intensifica su calor y acelera el proceso de transferencia del rociado sin producir impulso adicional. El resultado es que una mezcla de argón/oxígeno produce un arco más suave con altas tasas de deposición, lo que permite que un alambre con núcleo de metal suelde materiales muy delgados a altas velocidades de desplazamiento y sin quemarse como lo haría una mezcla de argón/CO2.
Para aplicaciones de acero dulce, comúnmente se recomienda una mezcla de 95 argón/5 oxígeno. Las aplicaciones de acero inoxidable generalmente usan menos oxígeno; a menudo se usa un gas mixto de 98 argón/2 oxígeno, como con alambre sólido.
Configuración conjunta y espesor del material
La configuración de la unión dictará los factores cuando se utilice el proceso de núcleo metálico, incluida la selección de alambre, la mezcla de gases y los parámetros de soldadura. Las ranuras en V profundas a menudo se requieren para secciones gruesas, por ejemplo, un arco de conducción fuerte. Dicho arco se puede lograr mediante la selección adecuada de cables, gas de protección 75/25 argón/CO2 y ajustes de voltaje adecuados.
Maximizar el rendimiento de su alambre de soldadura con núcleo metálico también depende en gran medida de la aplicación en la que se utilice.
Aunque a menudo es apreciado por su capacidad para lograr altas tasas de deposición y altas velocidades de desplazamiento con un proceso de transferencia por aspersión en materiales gruesos, el alambre con núcleo de metal también puede funcionar muy bien en materiales delgados.
Cuando se suelda material delgado, generalmente de calibre 11 y más delgado, un modo de transferencia de rociado puede introducir demasiado calor y penetrar demasiado profundamente en el material base, causando quemaduras o deformaciones. En estos casos, un modo de pulso o transferencia globular o de cortocircuito a menudo proporciona resultados exitosos, pero generalmente a expensas de la velocidad de viaje.
Las aplicaciones que requieren cerrar brechas y soldar en una posición vertical o superior pueden beneficiarse de la entrada de calor más baja y el baño de soldadura más tranquilo creado por un proceso de pulso o transferencia de cortocircuito estándar con un alambre con núcleo de metal. Otras variables, como la mezcla de gases, también se pueden ajustar para lograr resultados ideales cuando se suelda con núcleo metálico en material delgado.
Rebaje de la punta
Debido al calor que genera, la soldadura con núcleo metálico generalmente requiere que la punta de contacto esté empotrada de 1/18 a 1/4 de pulgada dentro de la boquilla de la pistola de soldar, que es más que un alambre sólido. Eso mantiene la punta de contacto más fría y ayuda a aumentar la vida útil de los consumibles mientras evita que la conductividad eléctrica se degrade.
Una punta empotrada también produce una punta de alambre más larga. Eso aumenta el voltaje que pasa a través del cable y facilita el modo de transferencia de pulverización.
En algunos casos, las aplicaciones de soldadura robótica o la soldadura por arco sumergido utilizarán una punta de contacto extendida como una forma de acceder a las juntas confinadas.
Velocidad de alimentación de alambre con núcleo de metal
Mantener velocidades de alimentación de alambre adecuadas, particularmente en relación con las velocidades de desplazamiento, es otro factor importante para optimizar el rendimiento de los núcleos metálicos.
Las velocidades de alimentación adecuadas dependen del tipo de material, su espesor, los parámetros eléctricos y varios otros factores. Al igual que el alambre sólido y con núcleo de fundente, correr a una velocidad de desplazamiento que es demasiado rápida para la velocidad de alimentación puede dar como resultado un cordón convexo y viscoso con poca penetración y amarre al material base.
Por el contrario, hacer funcionar una velocidad de alambre demasiado rápida puede causar un arco inestable con salpicaduras excesivas y un baño de soldadura turbulento.
Un pensamiento final
Por supuesto, el alambre con núcleo de metal no será el alambre perfecto para todas las aplicaciones.
Sin embargo, soldado en todo su potencial, el alambre con núcleo de metal tiene el potencial de mejorar drásticamente los tiempos del ciclo de soldadura, la apariencia del cordón y la productividad general en la fabricación de equipos pesados, y de reducir considerablemente los costos de una operación de soldadura.