La soldadura TIG es uno de los procesos más desafiantes y la elección del gas protector puede marcar la diferencia entre una soldadura impecable y otra defectuosa. Con tantas opciones disponibles, puede resultar abrumador elegir la correcta. ¡Pero no te preocupes!
Entendemos la frustración que conlleva intentar tomar la mejor decisión. En este artículo, le brindaremos el conocimiento y los recursos que necesita para seleccionar con confianza el gas adecuado para la soldadura TIG y su material y aplicación específicos.
Exploraremos la importancia del gas protector en la soldadura TIG y los beneficios de tomarse el tiempo para considerar cuidadosamente sus opciones.
Fuente: https://weldingvalue.com/2022/09/what-shielding-gas-for-tig-welding/#3c5eb75f
Importancia de los Gases de Protección en la soldadura TIG
La soldadura TIG, también conocida como soldadura con gas inerte de tungsteno o proceso de soldadura por arco de tungsteno con gas, es un método de soldadura preciso y limpio que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para producir la soldadura. A menudo se utiliza para soldar materiales delgados y es popular en industrias como la aeroespacial y la automotriz. Este proceso fue un descubrimiento innovador en la soldadura de aluminio y magnesio, pero hoy su utilidad se extiende a diversos metales y aplicaciones.
Uno de los factores críticos en la soldadura TIG, que realiza soldaduras limpias y de alta calidad, es el gas utilizado para proteger el baño de soldadura y el electrodo de tungsteno de la contaminación. El gas protector crea una atmósfera protectora alrededor del área de soldadura. Ayuda a desplazar el aire y evitar que el oxígeno y otros contaminantes reaccionen con el baño de soldadura y el tungsteno. Mientras tanto, la soldadura por arco metálico protegido, la soldadura por arco sumergido, la soldadura por arco de plasma, la soldadura por arco con núcleo fundente, etc., utilizan fundente de soldadura como protección.
Fuente: https://www.technoxmachine.com/blog/mig-vs-tig-welding/
Una vez que el oxígeno o el hidrógeno de la atmósfera ingresan al charco de soldadura fundida, quedan atrapados o intentan escapar. Como resultado, se pueden observar pequeños agujeros, también conocidos como porosidad. El mayor problema es cuando se produce porosidad dentro de la soldadura, ya que sólo es detectable mediante métodos de prueba de soldadura. La porosidad interna puede afectar la integridad de la soldadura y provocar grietas y fallas.
Soldaduras TIG porosas
Fuente: https://weldingmastermind.com/17-causes-of-porous-tig-welds-and-how-to-prevent-them/
Elegir el gas de protección adecuado para la soldadura TIG es más fácil en comparación con la soldadura MIG, pero aún así no es la tarea más sencilla. Además de la elección, también es necesario acreditar la cobertura del gas de protección, el caudal de gas, el tamaño de la boquilla, la distancia y la contaminación del gas.
¿Qué gases protectores se utilizan en la soldadura TIG?
El gas más utilizado para la soldadura TIG es el argón, ya que proporciona una buena protección y produce soldaduras de alta calidad. Sin embargo, se pueden utilizar otros gases según el material y la aplicación. Sin embargo, su elección se limita a gases nobles o inertes, ya que principalmente no interactúan con el tungsteno sino tampoco con el baño de soldadura y los elementos de la atmósfera. Por lo tanto, además del argón, los soldadores también utilizan helio como gas protector para la soldadura TIG.
Además, aplicaciones específicas pueden requerir cantidades limitadas de nitrógeno o hidrógeno. Si bien estos son los gases reactivos que intenta sacar del baño de soldadura, pueden ser útiles para soldar acero inoxidable, pero solo en un rango del 1 al 5%.
Entonces, hablemos más sobre cómo se desempeña cada uno de los gases protectores de la soldadura TIG.
Argón en soldadura TIG
El argón es un gas noble que se utiliza habitualmente como gas protector principal en la soldadura TIG. Es un gas inerte, lo que significa que no reacciona químicamente con otros elementos y es eficaz para proteger el baño de soldadura y el electrodo de tungsteno de la contaminación.
Soldadura TIG con gas argón
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=9S2OdtwHWoE
El argón es más denso que el aire, por lo que ayuda a desplazar el aire alrededor del área de soldadura y crear una atmósfera protectora. Esto ayuda a evitar que el oxígeno y otros contaminantes reaccionen con el baño de soldadura y provoquen defectos como porosidad o grietas. Sin embargo, su densidad limita un poco su uso a una posición plana ya que la gravedad puede desplazarlo en soldadura vertical o fuera de posición.
El gas de protección argón puro para soldadura TIG es un gas versátil y eficaz que se utiliza ampliamente por su capacidad para producir soldaduras de alta calidad. En la soldadura TIG, el 100% de argón crea un arco constante y permite buenos inicios de arco en aplicaciones de CA de bajo amperaje. También es una opción versátil que se puede utilizar para soldar una amplia gama de materiales, incluidos acero dulce, acero inoxidable, aluminio y cobre.
Sin embargo, el argón no aporta tanto calor y penetración como otros gases, como el dióxido de carbono o el helio. Si bien esto es una ventaja al soldar materiales delgados, ya que evita quemaduras, envolturas o distorsiones, soldar materiales más gruesos requerirá una adición. Además, dado que el dióxido de carbono no funciona bien con la soldadura TIG, tendrás que agregar gas helio a la mezcla.
Gas protector TIG de helio
El helio es un gas noble que se utiliza como gas protector en la soldadura TIG para aumentar el calor y la penetración de la soldadura. Al igual que el argón, el helio no reacciona químicamente con otros elementos, incluidos el tungsteno, los metales de soldadura o la atmósfera. Sin embargo, en comparación con el argón, el gas helio tiene una mayor conductividad térmica, lo que significa un mayor aporte de calor.
Soldadura con gas helio
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=aOo0jbusH8w
Como resultado, el helio se usa ampliamente en la soldadura TIG de materiales más gruesos y recuerda un poco al CO2 en la soldadura MIG. Otra diferencia con el argón es que el helio puro rara vez se utiliza en la soldadura TIG manual, principalmente porque no es rentable para todas las aplicaciones.
El helio es más liviano que el aire, por lo que debe aumentar el caudal de gas para obtener una cobertura adecuada del gas de protección. Sin embargo, un peso reducido puede resultar útil en la soldadura aérea. Sabiendo que el helio es más caro que la mayoría de los gases protectores para la soldadura TIG, queda claro por qué el helio 100% es una opción poco común.
Para solucionar el problema, la mayoría de los soldadores utilizan una mezcla de argón y helio. Al introducir helio en el argón, se combinan las buenas propiedades de ambos gases protectores y se limitan sus inconvenientes.
Gases reactivos en el proceso de soldadura TIG
Los gases reactivos, como su nombre indica, pueden reaccionar químicamente con otros elementos y, por tanto, no son adecuados para el blindaje en la soldadura TIG. Además, la interacción con el baño fundido y el electrodo puede provocar defectos como porosidad o grietas. Sin embargo, en aplicaciones específicas, se pueden agregar pequeñas cantidades de hidrógeno y nitrógeno para aumentar las propiedades de la soldadura.
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El hidrógeno, además de hasta un 5%, puede aumentar la penetración y la fluidez de la soldadura, y por tanto, la velocidad de soldadura cuando se trata de acero inoxidable austenítico y aleaciones de níquel. En este caso, el hidrógeno limpia los óxidos de la superficie, estabiliza el arco y crea una penetración amplia y profunda. Sin embargo, incluso las más mínimas adiciones de hidrógeno pueden causar porosidad o agrietamiento por hidrógeno al soldar aluminio, acero inoxidable martensítico, ferrítico o dúplex o acero dulce y aleaciones de acero.
Soldadura TIG con Hidrógeno
Fuente: https://weldguru.com/what-gas-for-tig-welding/
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El nitrógeno desempeña el mismo papel que el hidrógeno, pero sólo se utiliza para soldar acero inoxidable dúplex o superdúplex. Al igual que el hidrógeno, no debe utilizarse para soldar acero, aceros inoxidables austeníticos o metales exóticos.
¿Se puede utilizar dióxido de carbono en la soldadura TIG?
Si bien puedes usar gases inertes para procesos de soldadura MIG y TIG, no debes usar CO2 en la soldadura TIG. El CO2 es un gas semirreactivo que rompe la tensión superficial del metal fundido y quema rápidamente el tungsteno no consumible. Como resultado, se produce contaminación de la soldadura, lo que reduce significativamente la calidad de la soldadura, lo cual es crucial en la soldadura TIG.
Además de la contaminación, el CO2 provoca un arco altamente incapaz; notas chispas y humos alrededor de la soldadura. También puede ver grietas, agujeros y soldaduras de mala calidad en general. Si busca resultados similares a una mezcla C25 (75% argón/25% Co2) en soldadura TIG, esa es la mezcla 75% Argón/25% Helio, pero hablaremos de mezclas en la siguiente sección.
Mezclas de gases para soldadura TIG
Dado que la mayoría de los gases protectores no funcionan excepcionalmente bien cuando se usan puros, los soldadores comenzaron a usar mezclas. La mezcla de dos gases saca lo mejor de cada gas y supera las desventajas de cada gas individualmente. En la soldadura TIG las mezclas de gases más habituales son:
Argón/Helio: es una mezcla de gases de protección versátil y eficaz que puede utilizarse para una amplia gama de materiales y producir soldaduras de alta calidad. El argón y el helio se mezclan en un 50-75% de cada uno, pero los soldadores suelen optar por un 75% de argón y un 25% de helio. La combinación de estos dos gases proporciona un arco más estable, buena penetración, alta velocidad de soldadura y una excelente cobertura de gas protector. Además, se abordan las desventajas de cada gas individualmente, que se presentan en una menor penetración del argón y un precio elevado y un arco algo menos estable del helio. También puedes modificar la cantidad de cada gas para obtener resultados aún mejores.
Soldadura Tig con 75% Argón y 25% Helio. (4:35-5:30)
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=9S2OdtwHWoE
Argón/Hidrógeno: es una mezcla más especializada que se utiliza para soldar TIG acero inoxidable austenítico y aleaciones de níquel. El 5 % de hidrógeno agregado al 95 % de argón ayuda a estabilizar el arco, aumentar el calor y la fluidez de la soldadura en estas aplicaciones, pero no debe usarse con otros tipos de acero inoxidable, aluminio o aleaciones de acero.
Argón/Nitrógeno: es otra mezcla especializada que es menos probable que uses como aficionado, pero puede ser útil al soldar acero inoxidable dúplex o superdúplex. El 2% de nitrógeno y el 98% de argón muestran resultados similares a la adición de hidrógeno, pero de manera similar, no debe usarse en soldadura de acero, aluminio o metales exóticos.
Gases protectores para soldadura TIG/GTAW con diferentes metales base
Fuente: https://www.alleima.com/es/technical-center/shielding-the-weld/
¿Cuál es el mejor gas protector para la soldadura TIG?
No existe una respuesta sencilla a esta pregunta, ya que las respuestas pueden variar según aplicaciones y metales específicos. Sin embargo, es probable que utilice 100% argón en casi el 90% de su hogar o proyectos de bricolaje. Comprender las propiedades de cada uno es crucial para elegir el mejor gas para soldadura Tig, por lo que esta sección resumirá todo lo que hemos aprendido hasta ahora.
¿Cuál es el mejor gas para soldar acero dulce TIG?
Si la mayoría de sus proyectos de soldadura TIG incluyen acero común o dulce, no debería buscar más que 100% argón. Esta es una opción versátil para la soldadura GTAW diaria de acero dulce de espesor medio, pero una vez que sienta que necesita más calor, puede agregar helio a la mezcla. Sin embargo, muchos soldadores consideran que el argón puro es eficaz y rentable, por lo que rara vez añaden helio en aplicaciones domésticas.
Foto de @tigandmigrev (TikTok)
¿Cuál es el mejor gas para soldar aluminio TIG?
La soldadura TIG de aluminio es un desafío para muchos soldadores, pero elegir el gas de protección adecuado no es la parte difícil. Puede soldar aluminio TIG con éxito con 100% argón o una mezcla de argón/helio.
El argón puro muestra excelentes resultados al soldar aluminio fino, ya que proporciona buenos inicios de arco y un arco estable con corriente alterna de bajo amperaje. Además, una penetración limitada evitará que las láminas de aluminio se quemen, se enrollen y se distorsionen.
Una vez que aumenta el espesor del aluminio, puedes agregar hasta un 25% de helio. La adición de helio aumenta la penetración y la velocidad de soldadura al tiempo que conserva las buenas propiedades AC TIG del 75% de argón. Agregar más del 25% de helio en la soldadura de aluminio AC TIG se puede usar en aplicaciones específicas, pero no es tan común.
En situaciones altamente especializadas, los soldadores experimentados utilizan 100% helio para soldar con corriente continua aluminio grueso. La combinación de alta temperatura, alta penetración y velocidad de soldadura puede ser útil en soldaduras a tope de penetración total. Sin embargo, dominar la técnica debido a la baja longitud del arco es un desafío y no se recomienda para soldadores nuevos.
Cómo va la soldadura TIG de aluminio cuando se usa CC y gas de protección 100 argón y contrasta los resultados cuando se usa CA.
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=6DnA6YLhAno
¿Cuál es el mejor gas protector para la soldadura TIG de acero inoxidable?
El mayor desafío en la soldadura TIG de acero inoxidable es adaptar los parámetros y el gas de protección al grado determinado. Cada grado de acero inoxidable muestra propiedades algo diferentes, por lo que habrá que tener cuidado. Si no está seguro del grado específico que está a punto de soldar, puede utilizar argón puro o una mezcla de argón y helio como opción.
El argón puro funcionará muy bien para soldar acero inoxidable de tamaño medio a fino. El calor y la penetración limitados no causarán defectos ni decoloración ni eliminarán la resistencia a la corrosión. Sin embargo, si el espesor aumenta, necesitará más calor, por lo tanto, añadir helio.
Cuando se trata de aceros inoxidables austeníticos, agregar un 5% de hidrógeno ayudará con las propiedades del arco, el aporte de calor y la velocidad. El 2% de nitrógeno hace lo mismo con los aceros inoxidables dúplex y superdúplex. Dosis mínimas de menos del 0,5% de oxígeno o CO2 pueden hacer frente al oxígeno tensioactivo en algunos aceros inoxidables, pero estos son casos extremos.
Soldadura Tig de una caja de acero inoxidable con argón.
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=IeTWENRkBdo
¿Cuál es el mejor gas para metales exóticos?
GTAW es conocido por sus buenos resultados en la soldadura de metales exóticos y la elección del gas protector no es muy diferente. Si no está seguro de qué metal específico está a punto de soldar; Siempre puedes trabajar con 100% argón.
El argón puro funcionará bien con níquel, magnesio o cobre, pero es posible que necesites algunos ajustes. El cobre es un excelente disipador de calor, por lo que necesitará más aporte de calor que el que normalmente proporciona el 100% de helio. Las aleaciones de níquel requieren un 5 % de hidrógeno para combatir la porosidad, y el magnesio se puede soldar con DC TIG con 100 % de helio.
Soldadura Tig de cobre con gas 100% helio.
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=cYpYGbC2Drg
Cobertura de gas de protección
Es esencial conocer cuál es el mejor gas de protección para sus aplicaciones de soldadura TIG, pero también deberá proporcionar una buena cobertura para proteger la soldadura de la atmósfera circundante. Se logra una buena cobertura proporcionando un caudal adecuado y seleccionando el tipo y tamaño correctos de consumibles de antorcha TIG.
Soldador SP-WP-18-5P TIG-250P ACDC Antorcha de soldadura TIG refrigerada por agua especialmente diseñada
Flujo de gas adecuado
El flujo de gas adecuado diferirá de las condiciones de soldadura, los consumibles y la elección del gas de protección. Normalmente, los caudales oscilan entre 10 y 35 pies cúbicos por hora (CFH). La soldadura en interiores requerirá índices más bajos debido a un menor riesgo de contaminación, mientras que en exteriores o la soldadura con 100% de helio requerirá índices más altos. Puede verificar la tasa actual mirando su regulador de flujo de gas.
Regulador de gas del medidor de flujo de soldadura de argón/CO2 QB01
Independientemente de las condiciones reales, querrá obtener el flujo de gas laminar. Para lograrlo, debe utilizar el caudal de gas más bajo posible para la aplicación y las condiciones. Aumentar el flujo de gas o seleccionar consumibles de antorcha inadecuados puede provocar un flujo de gas turbulento. El flujo de gas turbulento absorberá los gases no deseados de la atmósfera. Por eso, a la hora de elegir el flujo, cuanto mayor, mejor, no es el enfoque correcto.
Caudales de gas para soldadura TIG
Fuente: https://weldinganswers.com/guidelines-for-a-proper-tig-setup/
Consumibles para antorcha TIG
Los consumibles esenciales de la antorcha TIG incluyen una boquilla y un collar con lente de gas o cuerpo de collar. Estos pueden afectar la forma en que se distribuye el gas de protección y causar problemas aunque haya seleccionado el gas de protección adecuado para TIG.
BPG35-49 49PCS WP-17/18/26 Consumibles de soplete de soldadura TIG
El cuerpo del portaherramientas es una opción más asequible y funcionará bien cuando se trate de soldaduras no críticas. Sin embargo, la variedad de orificios en el cuerpo del portaherramientas puede provocar un flujo turbulento en aplicaciones específicas, por lo que no debe usarse cuando se requieren soldaduras de alta calidad.
BPG35-49 49PCS WP-17/18/26 Consumibles de soplete de soldadura TIG
Mientras tanto, una lente de gas proporciona una cobertura de gas de protección más consistente y reduce la turbulencia. Además, varias pantallas en el interior de la lente producen un flujo laminar más uniforme, fundamental a la hora de soldar piezas delicadas.
Tamaño y forma de la boquilla
El tamaño y la forma de la boquilla pueden afectar la cobertura del gas y, a su vez, la calidad de la soldadura. Por ejemplo, si la boquilla es demasiado grande, puede provocar una cobertura insuficiente del gas, lo que puede permitir que entren contaminantes del aire en el área de soldadura o requerir un mayor caudal, lo que aumenta los costos. Por otro lado, si la boquilla es demasiado pequeña, se puede utilizar demasiado gas, lo que puede aumentar el coste del proceso de soldadura o provocar un flujo turbulento.
Las boquillas también vienen en diferentes formas, como rectas, convergentes y champán, y también pueden afectar la cobertura de gas. El flujo laminar deseado generalmente se logra usando una boquilla convergente del mayor diámetro y longitud más larga que sea práctica para el trabajo.
Proceso de soldadura TIG con boquilla
Fuente: https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/tungsten-inert-gas-tig-or-gta-welding-006
Conclusión
El gas protector es un elemento esencial del proceso de soldadura TIG. Protege el baño de soldadura y el electrodo de tungsteno de la contaminación y desempeña un papel importante en la calidad e integridad de la soldadura.
Se logra una cobertura adecuada del gas de protección cuando el gas envuelve el baño de soldadura y el electrodo de tungsteno, creando una atmósfera protectora que evita que el oxígeno y otros contaminantes reaccionen con la soldadura.
Hay varios factores a considerar al seleccionar el gas de protección adecuado, incluido el material que se va a soldar, la aplicación, el caudal y el tamaño de la boquilla. Al elegir el gas adecuado y lograr una cobertura adecuada del gas de protección, los soldadores TIG pueden producir soldaduras de alta calidad y lograr el éxito en sus proyectos.
🧐Descripción general del gas protector de soldadura Tig: preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es el mejor gas para soldar acero dulce TIG?
Si la mayoría de sus proyectos de soldadura TIG incluyen acero común o dulce, no debería buscar más que 100% argón. Esta es una opción versátil para la soldadura GTAW diaria de acero suave de espesor medio, pero una vez que sienta que necesita más calor, puede agregar helio a la mezcla. Sin embargo, muchos soldadores consideran que el argón puro es eficaz y rentable, por lo que rara vez añaden helio en aplicaciones domésticas.
2. ¿Cuál es el mejor gas para soldar aluminio TIG?
Puede soldar aluminio TIG con éxito con 100% argón o una mezcla de argón/helio. El argón puro muestra excelentes resultados al soldar aluminio fino, ya que proporciona buenos inicios de arco y un arco estable con corriente alterna de bajo amperaje. Además, una penetración limitada evitará que las láminas de aluminio se quemen, se enrollen y se distorsionen.
Una vez que aumenta el espesor del aluminio, puedes agregar hasta un 25% de helio. La adición de helio aumenta la penetración y la velocidad de soldadura al tiempo que conserva las buenas propiedades AC TIG del 75% de argón. Agregar más del 25% de helio en la soldadura de aluminio AC TIG se puede usar en aplicaciones específicas, pero no es tan común.
3. ¿Cuál es el mejor gas protector para la soldadura TIG de acero inoxidable?
Si no está seguro del grado específico que está a punto de soldar, puede utilizar argón puro o una mezcla de argón y helio como opción. El argón puro funcionará muy bien para soldar acero inoxidable de tamaño medio a fino. El calor y la penetración limitados no causarán defectos ni decoloración ni eliminarán la resistencia a la corrosión. Sin embargo, si el espesor aumenta, necesitará más calor, por lo tanto, añadir helio.
Cuando se trata de aceros inoxidables austeníticos, agregar un 5% de hidrógeno ayudará con las propiedades del arco, el aporte de calor y la velocidad. El 2% de nitrógeno hace lo mismo con los aceros inoxidables dúplex y superdúplex. Dosis mínimas de menos del 0,5% de oxígeno o CO2 pueden hacer frente al oxígeno tensioactivo en algunos aceros inoxidables, pero estos son casos extremos.