La soldadura MIG (Metal Inert Gas) es un proceso de soldadura popular que utiliza un gas de protección para proteger la soldadura de los contaminantes. Pero con varios gases de protección para elegir, puede ser un desafío saber cuál es el mejor para su proyecto.
Este artículo proporcionará una descripción general completa de los diversos gases de protección utilizados en la soldadura MIG, sus propiedades, beneficios y desventajas, y cuándo usar cada uno para obtener resultados óptimos.
Importancia del gas de protección en la soldadura MIG
El gas de protección juega un papel integral en la soldadura MIG al proteger el baño de soldadura fundido y el material base circundante de la contaminación atmosférica. Sin el uso de gas de protección, el baño de soldadura y el material base están expuestos al oxígeno, nitrógeno y otros gases en la atmósfera. Una vez que los gases atmosféricos llegan al baño de soldadura, interactúan con los charcos de soldadura fundidos, causando oxidación, porosidad y, finalmente, agrietamiento. La junta soldada pierde su resistencia a la corrosión, se vuelve quebradiza y es muy propensa a fallar.
Los gases de protección más utilizados para la soldadura MIG son el argón, el helio, el dióxido de carbono y varias mezclas de diferentes gases de protección. Las mezclas proporcionan una excelente estabilidad del arco y características de soldadura. Sin embargo, cada gas de protección brinda resultados diferentes, así que hablemos más sobre sus propiedades.
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Gases inertes en soldadura MIG
Los gases inertes no son reactivos, lo que significa que no interactúan con la atmósfera, el electrodo (alambre MIG) o el metal base. Proporcionan una capa protectora que protege la soldadura de los contaminantes externos y evita la oxidación que puede debilitar la resistencia general de la soldadura.
El argón y el helio son los gases de protección más comunes utilizados en la soldadura MIG y TIG. Pueden reducir el riesgo de porosidad de la soldadura, que es un defecto común causado por la presencia de aire u otros contaminantes. También pueden reducir el riesgo de agrietamiento de la soldadura y ayudar a mejorar la resistencia, la estabilidad del arco y la calidad general de la soldadura.
Fuente: https://makemoneywelding.com/8-ways-to-avoid-weld-porosity/
Si nos fijamos en las siglas de soldadura MIG – soldadura de gas inerte de metal, podemos darnos cuenta de que son el gas de soldadura más crítico en el método de soldadura GMAW. Veamos cómo se comporta cada uno en diferentes situaciones.
1. Gas argón en soldadura MIG
El argón es un gas noble y uno de los gases de protección más utilizados debido a su capacidad para proporcionar un arco estable y una excelente protección de la soldadura con soldaduras limpias y de alta calidad. Además, el argón es más denso que el aire, por lo que ayuda a desplazar el aire alrededor del área de soldadura y crea una atmósfera protectora. Esto ayuda a evitar que el oxígeno y otros contaminantes reaccionen con el baño de soldadura y causen defectos como porosidad o agrietamiento.
El argón puro crea un arco estable, permite buenos inicios de arco en aplicaciones de bajo amperaje cuando se sueldan materiales delgados y produce soldaduras más atractivas visualmente. 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 gas de protección 100% argón tiene sus inconvenientes. El argón produce una copa de vino, una penetración superficial y un perfil de cordón, lo que puede causar problemas de fusión al soldar materiales gruesos. Además, el argón puro tiene características de arco algo peores cuando se suelda acero dulce con MIG, ya que el óxido de hierro atrae el arco, lo que provoca inestabilidad y asombro. Es por eso que muchos soldadores recurren a las mezclas. Al mezclar dos o incluso tres gases, obtienes lo mejor de cada uno, pero hablaremos más sobre ellos más adelante en el artículo.
Fuente: https://weldguru.com/mig-welding-with-100-argon/
2. Helio en soldadura MIG
Al igual que el argón, el helio es otro gas inerte que no reacciona químicamente con otros elementos, incluido el alambre MIG, los metales de soldadura o la atmósfera. El helio también proporciona buenas características de arco, pero los soldadores generalmente lo eligen debido a su alto calor debido a su mayor potencial de ionización. El alto calor del helio produce una penetración profunda de la soldadura y crea un perfil de cordón más amplio, que funciona excelente con piezas más gruesas, que es donde el argón puro se queda corto.
Fuente: https://www.nagwa.com/en/explainers/840185315807/
Sin embargo, el helio puro rara vez se usa en la soldadura MIG simplemente porque no es rentable. el helio es significativamente más caro que el CO2 y más liviano que el argón, por lo que requiere una tasa de flujo más alta para lograr una buena cobertura de gas. Aunque se pueden usar pequeñas dosis de helio al soldar metales gruesos no ferrosos, muchos soldadores encontraron que el dióxido de carbono era un reemplazo adecuado.
Gases de protección semirreactivos y reactivos en soldadura MIG
Los gases reactivos y semirreactivos, como su nombre lo indica, pueden reaccionar químicamente con otros elementos. Sin embargo, a diferencia de los electrodos de tungsteno en la soldadura TIG, el alambre MIG no es sospechoso de contaminación por gas semirreactivo como el CO2, por lo que puede usarse puro. La soldadura MIG utiliza gases reactivos de dióxido de carbono y oxígeno, de los cuales el CO2 juega un papel significativamente más crucial en la soldadura MIG, y he aquí por qué.
1. Gas de protección de dióxido de carbono para soldadura MIG
El dióxido de carbono es uno de los gases de protección comúnmente utilizados en las aplicaciones de acero de soldadura MIG, incluido el acero dulce o el acero de baja aleación, debido a su rendimiento de arco decente y bajo costo. El CO2 en la soldadura MIG proporciona una excelente penetración y aumenta la fluidez del arco, lo que permite un proceso de transferencia por pulverización, que se conoce como el más rápido. Como resultado, es una opción común cuando necesita hacer el trabajo de forma rápida y económica.
Fuente: https://weldguru.com/welding-transfer-modes/
El dióxido de carbono es el único gas semirreactivo que se puede utilizar puro. Al reconocer las ventajas, muchos soldadores comenzaron a usar 100% CO2, lo que condujo a una forma de soldadura MIG, conocida como soldadura MAG (Metal Active Gas). Sin embargo, como cualquier otro gas, el CO2 no está exento de inconvenientes.
El CO2 puro tiende a crear cordones de soldadura menos estéticos con muchas salpicaduras de soldadura. Por lo tanto, es adecuado solo cuando la apariencia de la soldadura no es crucial. Además, el CO2 reacciona cuando se suelda con MIG metales no ferrosos o acero inoxidable, lo que provoca oxidación y defectos en la soldadura terminada, por lo que debe usarlo solo cuando se suelda acero con MIG.
Debido a la apariencia desfavorable de la soldadura y las propiedades de alta penetración, el CO2 a menudo se mezcla con gas argón. Al mezclar estos dos, obtiene lo mejor de cada uno, y quizás la mezcla de gas de protección más popular, C25.
Mezcla de gas de protección con 75 % de argón y 25 % de dióxido de carbono
Foto de @stevensullivan47
2. Oxígeno en soldadura MIG
El oxígeno es un gas reactivo que en realidad está tratando de mantener fuera de su baño de soldadura para evitar defectos de soldadura y contaminación. Sin embargo, en pequeñas dosis, generalmente del 5 % o menos, puede aumentar la fluidez del baño de soldadura, lo que aumenta la velocidad de soldadura general y mejora la penetración y la estabilidad del arco cuando se suelda acero inoxidable, acero de baja aleación y acero dulce.
Sin embargo, incluso las dosis más pequeñas pueden reaccionar y causar oxidación si intenta realizar una soldadura MIG de aluminio, cobre o magnesio. Es por eso que esta selección de gas protector debe usarse solo cuando sea necesario y con cuidado.
Argón
Helio
CO2
Penetración de soldadura
Moderado
Alto
Alto
Estabilidad del arco
Bueno en amperios bajos, medio a bajo en acero
Bien
Bien
Salpicaduras de soldadura
Bajo a ninguno
medio o bajo
Alto
Reactividad
No reactivo
No reactivo
Puede reaccionar con el metal base.
Velocidad de soldadura
Medio
Medio
Alto
Costos de soldadura
Moderado
Alto
Bajo
Espesor de metales
Medio
Grueso
Medio y Grueso
Tipos de metales
Funciona mejor con aluminio, magnesio, níquel, cobre.
Funciona mejor con metales ferrosos y no ferrosos más gruesos.
Limitado al acero
Mezclas de gases de protección en soldadura MIG
Como puede comprender en la sección anterior del artículo, los gases de protección rara vez funcionan bien cuando se usan puros. Por ello, los soldadores suelen girar mezclas de dos o tres gases. Una mezcla de gases puede proporcionar un arco más consistente y estable al soldar. Al variar la proporción de los gases, los soldadores pueden ajustar la calidad de la soldadura para diferentes aplicaciones. Las mezclas de gases también pueden ayudar a reducir el costo de la soldadura. Por ejemplo, si es posible, puede reemplazar el helio, que es caro y requiere un caudal más alto, con CO2, que es más barato y muestra características de arco algo similares.
Las mezclas de gases de protección más utilizadas para la soldadura MIG incluyen Argón/Helio, Argón/CO2, Argón/O2 o una mezcla triple de Argón/Helio/O2.
1. Mezcla protectora de argón/CO2
Al mezclar el 75 % o el argón con el 25 % de dióxido de carbono, se obtiene una de las mejores y más rentables mezclas de gases de protección para acero al carbono. Muchos soldadores confían en esta mezcla, que a menudo se conoce como la mezcla C25. El alto contenido de argón en esta mezcla produce soldaduras limpias con gran estabilidad de arco y salpicaduras mínimas, mientras que el 25 % de CO2 mejora la penetración y el perfil del cordón del que carece el argón.
FCAW con mezcla C25
Fuente: https://www.reddit.com/r/Welding/comments/8owctl/home_depot_flux_core_with_my_c25_gas_mix_on_was_a/
Dado que no está usando demasiado CO2, su pistola MIG produce menos salpicaduras y evita problemas con la apariencia de la soldadura que ocurren con una mezcla rica en CO2 o gas de dióxido de carbono puro. Además, el CO2 le brinda la capacidad de activar la transferencia de rociado en su soldadora MIG, lo que le permitirá hacer el trabajo rápidamente y evitará problemas con la estabilidad del arco cuando suelde acero MIG con argón puro.
Sin embargo, dado que el CO2 es un gas semirreactivo, el C25 o una mezcla de Ar/CO2 al 75/25 % puede causar oxidación y contaminación cuando se suelda con soldadura MIG aluminio, acero inoxidable o metales no ferrosos. Por lo tanto, sus aplicaciones se limitan al acero dulce, pero como soldador aficionado, ocasional o de bricolaje, la mayoría de sus proyectos incluirán la soldadura de este metal.
2. Mezclas de argón/helio
La mezcla de argón y helio es más común en la soldadura TIG, donde el electrodo de tungsteno es propenso a la contaminación por un alto contenido de gases reactivos, como el CO2. La mezcla de 25 a 75 % de argón con 25 a 75 % de helio aumenta el rendimiento y la penetración del arco al tiempo que conserva la excelente limpieza de la soldadura. Básicamente, esta mezcla muestra un resultado similar a la mezcla C25. Sin embargo, dado que el helio es más caro que el dióxido de carbono, esta mezcla no es tan rentable cuando se busca soldar acero dulce con GMAW.
No obstante, si busca soldar con MIG piezas gruesas de metal de soldadura no ferroso, como aluminio, magnesio, cobre o aleaciones de níquel, la mezcla de argón/helio es su elección. Esta mezcla no contaminará el metal base ni el alambre de aluminio especializado.
Soldadura mig con 75% helio y 25% argón
Foto de @madebyauger de TikTok
Tenga en cuenta que no hay reglas específicas como con la mezcla C25, por lo que puede modificar el contenido de argón y helio en el rango de 25 a 75 %. El aumento del contenido de helio proporcionará una penetración profunda, pero a medida que aumenta el contenido, el arco se vuelve menos estable.
3. Mezcla de argón/oxígeno
La soldadura por arco metálico con gas con una mezcla de argón/oxígeno se utiliza en aplicaciones especializadas cuando se necesita soldar acero al carbono, acero de baja aleación o acero inoxidable. En estas aplicaciones, 1-3% de O2 estabiliza el arco y mejora la fluidez de la soldadura. Al soldar aceros inoxidables, 0.5-1% de oxígeno previene la incrustación refractaria del óxido de cromo.
Sin embargo, tenga en cuenta que esta es una mezcla especializada que es menos probable que use en sus aplicaciones diarias. Dado que el único propósito es evitar la contaminación de oxígeno en la soldadura, debe evitar usar más del 3% en acero y el 1% en acero inoxidable.
4. Mezcla de argón/helio/CO2
Al igual que con el argón/oxígeno, las aplicaciones específicas pueden incluso requerir una mezcla de tres gases. Comúnmente, ese es el caso cuando GMAW suelda acero inoxidable, donde mezclar 10 % de argón, 85-88 % de helio y 2-5 % de CO2 producirá los mejores resultados. Esta mezcla proporciona suficiente calor para combatir las propiedades térmicas del acero inoxidable, lo que da como resultado una buena penetración, un arco estable, una mayor fluidez de la soldadura y la capacidad de combatir la formación de óxido de cromo, que puede interferir con las propiedades de la soldadura.
Óxido de cromo (III). Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Chromium%28III%29_oxide
¿Cómo elegir el mejor gas de protección para soldadura MIG?
Muchos soldadores experimentados, sin duda, le dirán que el C25, o una mezcla de 75 % de argón y 25 % de CO2, es el mejor gas de protección para la soldadura MIG. Esto es cierto en cierto modo, pero elegir la mejor mezcla de gas de protección o un solo gas para GMAW no es un proceso simple. Para elegir el mejor gas para sus aplicaciones MIG, debe considerar lo siguiente:
- tipo de metal
- Espesor de metales
- Proceso de transferencia de soldadura
- Costos generales
- Propiedades mecánicas deseadas y apariencia de soldadura de la soldadura terminada
- Objetivos de productividad
Sin embargo, ahora que comprende las propiedades de los gases de protección más comunes y sus mezclas, puede elegir fácilmente el gas correcto. Además, dedicamos la sección final de nuestro artículo a resumir todo lo que aprendimos hoy.
100% Argón
100% CO2
75% Argón/ 25% CO2
Argón/Helio
Argón/ 1-3% O2
Argón/
Helio/
CO2
acero dulce
Mala estabilidad del arco
Barato y rápido para piezas gruesas
La mejor decision
No se usa comúnmente
Más estable y más rápido que el argón puro
No utilizado
Acero inoxidable
No utilizado
No adecuado
Se puede utilizar con riesgo de corrosión.
No se usa comúnmente
arco estable
Mejor elección
Aluminio
Mejor elección
No adecuado
No adecuado
Bueno para piezas más gruesas.
No adecuado
No adecuado
Otros metales no ferrosos
Mejor elección
No adecuado
No adecuado
Bueno para piezas más gruesas.
No adecuado
No adecuado
1. ¿Cuál es el mejor gas de protección para soldadura MIG de acero dulce (al carbono)?
El mejor gas de protección para la soldadura de acero dulce con GMAW es, sin duda, una mezcla de 75 % de argón y 25 % de CO2, una mezcla de C25. Como dijimos, esta mezcla resalta las ventajas de ambos gases: buena penetración y cobertura de gas de protección, arranques de arco confiables y estabilidad, fluidez de la soldadura y bajas cantidades de salpicaduras. Además, la mezcla supera los inconvenientes de los gases puros que resultan en la falta de penetración en piezas gruesas, arco inestable en acero, muchas salpicaduras duras y cordones de soldadura de mala apariencia. Puede usarlo para soldar acero con éxito con soldadores MIG aficionados como YesWelder MIG 205DS-B.
YesWelder MIG-205DS-B Soldadora de aluminio MIG multiproceso
Si nos fijamos en la lista de requisitos anterior, la mezcla de argón/CO2 lo tiene todo. Se puede utilizar en varios espesores de metal, permite la transferencia por aspersión. Sus costos generales son más bajos en comparación con la mezcla de argón/helio, y se obtienen las propiedades mecánicas deseadas, con una alta producción y un cordón de soldadura atractivo. La única desventaja de la mezcla C25 es la incapacidad de trabajar tan eficientemente con metales que no sean acero dulce.
2. ¿Cuál es el mejor gas de protección para soldadura MIG de aluminio?
La soldadura de aluminio con una soldadora MIG como YesWelder YWM-211P requerirá un gas de protección 100 % argón. En comparación con el acero al carbono, el aluminio reacciona agresivamente con el CO2 o el oxígeno, lo que da como resultado soldaduras deficientes, por lo que no hay lugar para experimentos con gases reactivos. Dado que el aluminio generalmente viene en piezas más delgadas, puede esperar soldaduras confiables, limpias y estables de bajo amperaje con 100 % de argón.
YesWelder YWM-211P Soldador MIG de aluminio de doble pulso
Sin embargo, si se trata de piezas de aluminio más gruesas, puede agregar helio a la mezcla de gases para aumentar la penetración. El rango ideal es 75 % de argón y 25 % de helio, ya que se obtiene la penetración y el rendimiento del arco deseables sin aumentar los costos operativos. Puede aumentar el contenido de helio si siente que todavía tiene frío, pero más del 50% de helio dará como resultado una transferencia globular que no es la más rápida.
Fuente: https://weldguru.com/welding-transfer-modes/
Además del aluminio, debe considerar el enfoque de proteger la soldadura con 100 % de argón en piezas delgadas y de espesor medio y una mezcla de argón/helio de piezas gruesas de la mayoría de los metales no ferrosos, como magnesio, cobre o aleaciones de níquel.
3. ¿Cuál es el mejor gas de protección para soldadura MIG de acero inoxidable?
La soldadura GMAW de aceros inoxidables requerirá mezclas de dos gases de argón y CO2 o argón y O2, o una mezcla de tres gases de argón, helio y CO2. Como soldador aficionado, puede usar la mezcla de 75 % de argón y 25 % de CO2 para acero inoxidable y una máquina como YesWelder YWM-200, pero tenga cuidado. Un alto contenido de CO2 puede introducir carbono en la unión soldada, lo que afecta la capacidad de resistencia a la corrosión del acero inoxidable. Idealmente, el contenido de CO2 no debería ser superior al 5%, pero los soldadores de bricolaje pueden salirse con la suya con C25.
YesWelder YWM-200 Soldadora MIG de aluminio multiproceso 4 en 1
Una mezcla alternativa de dos gases para acero inoxidable incluye 98-99 % de argón y no más del 2 % de oxígeno. La adición de oxígeno evita la incrustación refractaria del óxido de cromo, aumenta la velocidad de soldadura y estabiliza el arco. Sin embargo, tenga cuidado al introducir elementos reactivos en su gas de protección al soldar acero inoxidable.
Finalmente, los soldadores más experimentados le dirán que una mezcla de argón, helio y CO2 es la mejor opción de gas de protección para la soldadura GMAW en acero inoxidable. Esta es una mezcla especializada que incluye 10 % de argón, 85-88 % de helio y 2-5 % de CO2, y brinda resultados óptimos en aceros inoxidables, incluido un buen desempeño del arco, suficiente calor y propiedades deseables de la soldadura, pero con mayor costos y mayores requerimientos operativos.
Soldadura MIG de acero inoxidable con Tri Mix Gas (90 % helio, 7,5 % argón, 2,5 % CO2)
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=Z75xvCrVwpc
Conclusión
Los gases de protección juegan un papel crucial en la soldadura MIG, y seleccionar el adecuado es esencial para garantizar la calidad y seguridad de la soldadura. Es importante considerar el tipo de metal, la posición de soldadura y el resultado deseado al elegir un gas de protección.
El argón, el dióxido de carbono, el helio y las mezclas de estos gases son las opciones más comunes para la soldadura MIG. Cada uno tiene sus propias propiedades y beneficios únicos, y elegir el correcto dependerá en última instancia de los requisitos específicos de su proyecto.
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