La soldadura TIG se ha vuelto popular entre los aficionados al bricolaje, los mecánicos domésticos y los profesionales de la construcción porque se puede usar con todo tipo de metales. Puede unir acero, aluminio, cobre y acero inoxidable en una amplia gama de espesores con el proceso de soldadura TIG. De los diversos procesos de soldadura por arco, TIG ofrece la más alta calidad de soldadura.
Las soldaduras son precisas y prolijas. El trabajo es limpio y no genera humo ni residuos. La ausencia de escoria reduce la posibilidad de defectos de soldadura, como inclusiones de escoria que pueden dar como resultado un metal de soldadura deficiente. A diferencia de la soldadura por arco convencional, la soldadura terminada prácticamente no requiere limpieza.
Habiendo visto todos los beneficios de la soldadura TIG, en esta guía TIG veremos cuál es el proceso, cómo funciona, qué insumos se necesitan y cómo se lleva a cabo el proceso, así como las industrias en las que se utiliza la técnica de soldadura. en y los principales pros y contras.
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¿Qué es la soldadura TIG?
Según The Welding Institute (TWI), la soldadura TIG es un proceso de soldadura por fusión que utiliza un electrodo no consumible (tungsteno) para calentar la pieza de trabajo. Luego protege las soldaduras con gas inerte.
¿Qué significa TIG?
TIG simplemente significa soldadura con gas inerte de tungsteno. El proceso de soldadura también se denomina alternativamente soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW).
Lo que esto significa es que, durante la soldadura TIG, se genera un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno y la pieza de trabajo. El arco eléctrico es intenso pero se puede guiar excelentemente.
La ciencia detrás de la soldadura TIG
La soldadura TIG se basa en elevar la temperatura de las piezas a ensamblar hasta el punto de fusión por medio del arco eléctrico que se construye entre el electrodo de tungsteno no consumible y la pieza debido al paso de una corriente eléctrica alterna o continua.
La soldadura se realiza con mayor frecuencia en polaridad directa (polo (-) del generador conectado al electrodo) para metales y aleaciones (como acero, acero inoxidable, cobre, titanio y níquel). Sin embargo, en el caso de aleaciones ligeras de aluminio o magnesio, soldamos en polaridad alterna para tener un proceso de autolimpieza, que es la ruptura de la capa de óxido formada durante la soldadura. La ruptura de esta capa ocurre al invertir las polaridades usando corriente alterna.
No es posible soldar con polaridad inversa (polo (+) conectado al electrodo) porque esto destruiría el electrodo al derretirlo, ya que la mayor parte del calor del arco, en este caso, se concentrará en la punta del electrodo de tungsteno.
Las máquinas de soldadura TIG están equipadas con un transformador o tecnología inverter moderna. Los soldadores modernos con tecnología inverter no solo son mucho más livianos que los transformadores, sino que también permiten una cantidad significativamente mayor de configuraciones que puede usar para soldar.
Los dispositivos más sofisticados ofrecen la opción de soldadura pulsada TIG en la que puede adaptar los valores individuales con mayor precisión a sus requisitos durante la soldadura.
La función de pulso reduce el efecto del calor sobre el material y permite soldar láminas muy delgadas. Además de la frecuencia del pulso o la cantidad de pulsos por segundo, puede usar reguladores para influir directamente en los valores actuales, como la corriente base, la corriente pico, el tiempo de pulso en la corriente base y la corriente pico, y otros factores, para lograr la costura de soldadura más perfecta posible mediante el control preciso de la entrada de calor producida por el arco.
¿Cómo funciona la soldadura TIG?
El proceso TIG consiste en establecer un arco eléctrico entre un electrodo no fusible (tungsteno) y la pieza a soldar. Con este proceso, es posible soldar con o sin metal de aporte. Este metal de aportación suele ser del mismo material que la pieza a soldar.
La soldadura TIG requiere el suministro de un gas de protección inerte como el argón puro. Durante la soldadura TIG, la corriente necesaria es suministrada por el electrodo de tungsteno, la pieza central del proceso de soldadura. Este electrodo de tungsteno es la fuente del arco eléctrico que calienta y licua el material a soldar.
Durante este tiempo, el gas de protección se escapa de la boquilla de gas. Luego protege el material calentado (así como el baño líquido fundido) contra reacciones químicas en contacto con el aire ambiente. Este proceso garantiza cordones de soldadura de alta calidad.
El arco eléctrico permite elevar la temperatura a más de 6000 grados Fahrenheit.
¿Qué suministros necesita para soldar TIG?
A continuación se presentan algunas de las herramientas y materiales necesarios para la soldadura TIG.
Electrodo de tungsteno
A diferencia de la soldadura con procesos MIG-MAG, donde el material de aporte consumible también actúa como electrodo de soldadura, en la soldadura TIG se utiliza un electrodo de tungsteno. Este electrodo conduce la corriente y su forma influye en el cordón de soldadura. Además, no se derrite y tiene una vida útil más larga. El comportamiento del baño de soldadura también puede verse influenciado por la composición química.
Los electrodos utilizados consisten principalmente en tungsteno en más del 99 por ciento. Se añaden óxidos metálicos para aumentar la emisividad electrónica del electrodo y la eficiencia. Por lo tanto, hay muchos tipos de electrodos de tungsteno basados en óxidos presentes con tungsteno, y cada tipo tiene un código de color (como el color rojo para W-Tho2) que contiene óxido de torio y color verde para electrodos de tungsteno puro. Para soldar aluminio, también existen electrodos hechos de tungsteno puro.
El electrodo de tungsteno está envuelto por una boquilla de gas a través de la cual fluye el gas inerte (por ejemplo, argón, helio, hidrógeno o una mezcla de estos). Por lo tanto, protege el arco y el metal de soldadura de la oxidación de la atmósfera circundante.
Soldador TIG
El equipo de soldadura TIG consta de una fuente de alimentación CC de corriente constante, un cable de tierra, una antorcha de soldadura y un contenedor de gas de soldadura TIG o una conexión a la red de gas. La máquina de soldar es fundamental en este kit. La máquina de soldar puede ser de tipo transformador o de tecnología inverter. La máquina también puede contener una unidad de refrigeración líquida. No se requiere un alimentador de alambre ya que el metal de aporte se alimenta manualmente.
La potencia utilizada en las máquinas de soldar suele ser una fuente de alimentación de corriente constante que puede producir una corriente alterna CA, una corriente continua positiva CC+ o una corriente continua negativa CC- (abreviada como fuente de alimentación CA/CC). Los soldadores TIG más comunes utilizan corriente continua (CC).
Cuando se suelda acero TIG o acero inoxidable, el proceso de soldadura TIG DC muestra buenos resultados. Si desea comenzar a soldar aluminio TIG, debe usar corriente alterna, ya que la soldadura TIG de aluminio requiere requisitos especiales de soldadura en cuanto al proceso de autolimpieza mencionado anteriormente.
Para hacer esto, puede usar máquinas de soldadura TIG de CA y CC, que a menudo también se denominan máquinas de soldadura de aluminio. Cuando se suelda aluminio TIG con corriente alterna, no se deben formar capas de óxido duro sobre el aluminio. Estas capas pueden hacer que la costura de soldadura se vuelva inferior. Con el método de soldadura AC TIG, también se pueden soldar con bastante eficiencia otros metales ligeros como el magnesio.
Antorcha o portaelectrodos
La antorcha de soldadura TIG o portaelectrodos es la parte manual de la máquina de soldar. Esto garantiza que pueda realizar trabajos de soldadura precisos directamente en la pieza de trabajo.
La antorcha de soldadura TIG generalmente tiene un electrodo de tungsteno estabilizado por un manguito de sujeción con la ayuda de la cual se genera el arco. Una tapa de antorcha protege al soldador del contacto con el extremo del electrodo de tungsteno no consumible.
Una línea de gas de protección conduce a través del mango de la antorcha de soldadura TIG a la boquilla de gas y transporta el gas de protección requerido.
En el caso de una antorcha de soldadura TIG refrigerada por agua (cuando la corriente de soldadura supera los 250 amperios), dos líneas adicionales pasan por el mango de la antorcha, a saber, la entrada de agua y el retorno. Aseguran una refrigeración adecuada del quemador y protegen contra el sobrecalentamiento.
Finalmente, por supuesto, el cable de corriente de soldadura también pasa por el mango del soplete de soldadura TIG hasta el electrodo de tungsteno para generar el circuito de soldadura requerido.
Con la ayuda del interruptor de la antorcha en el mango de la antorcha de soldadura TIG, puede encender y apagar la antorcha de soldadura y así iniciar y detener el flujo de electricidad, gas de protección y agua de refrigeración.
Al comienzo del arco, se utiliza una corriente de alta frecuencia para facilitar el encendido del arco. En el caso de cortar la corriente, el interruptor en el mango permite bajar la corriente gradualmente hasta apagarla. El descenso gradual disminuye las grietas de cráter que se producen en los procesos de soldadura tradicionales debido a la interrupción brusca de la corriente al final de la soldadura.
Suministro de gas de protección (helio, argón, hidrógeno o mezcla)
En la mayoría de los casos, el gas utilizado es argón, especialmente en Europa. Alemania, Bélgica y los Países Bajos tienen algunas de las mayores reservas de gas argón y son los principales exportadores según el Observatorio de la Complejidad Económica (OEC).
Este gas neutro permite evitar la oxidación instantánea durante la fusión del metal soldado. También influye en la creación del arco en el encendido, la forma del cordón y la velocidad de soldadura.
El argón es mejor para metales más delgados debido a que requiere menos calor. En los Estados Unidos, se usa helio ya que el helio es más abundante aquí. Aunque dificulta el encendido, el helio eleva el voltaje del arco y por lo tanto permite una mayor penetración y velocidad de soldadura.
El gas de purga (argón) se puede mezclar con hidrógeno (5 o 10%) para obtener dos resultados distintos que dependen del objetivo deseado.
Cuando desee reducir la zona afectada por el calor (HAZ), la adición de hidrógeno permite reducir la cantidad de energía requerida en aproximadamente un 25 por ciento. Esto se debe a que el hidrógeno tiene la propiedad de concentrar el haz de electrones que emana del tungsteno y así reducir el ancho del cordón de soldadura.
Para los aceros inoxidables austeníticos, el uso de mezclas de argón + hidrógeno mejora la productividad al aumentar las velocidades de penetración y soldadura.
Varilla de metal de relleno
El metal de aporte consiste en una varilla de diámetro variable; cuya composición es similar al metal que se está soldando. Como su nombre indica, este metal se fusiona con el arco y constituye una adición de material durante la formación del cordón de soldadura. Aquí hay una lista de los metales de aporte más utilizados.
- ER5356 o S Al 5356 para aluminio
- ER316L o W 19 12 3 L para aceros inoxidables austeníticos
- ER70S-3 o W 42 5 W3Si1 para aceros al carbono comunes
- TA6V para titanio
Equipo de seguridad
El uso de gas, rayos de soldadura y salpicaduras de soldadura pueden ser peligrosos para el soldador. El uso de equipo de seguridad es importante.
Las gafas de seguridad se utilizan para proteger los ojos de rayos y chispas peligrosas. Soldar sin estos puede exponerlo a quemaduras repentinas o lo que se llama el ojo del soldador, que es la sensación de tener arena en los ojos y síntomas como lagrimeo y enrojecimiento de los ojos, sensibilidad a la luz y más.
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Camisas y pantalones de manga larga
Necesitará camisas y pantalones de manga larga para proteger su cuerpo de las salpicaduras de soldadura, y la ropa de soldadura también debe ser ignífuga (FR).
Las botas de cuero son parte del equipo de seguridad. Protegen al soldador de chispas, electrocución y otros peligros de soldadura.
Una vez más, los buenos guantes de soldadura TIG son retardadores de llama. La resistencia al fuego garantiza que puedan soportar altas temperaturas. Los guantes de soldadura deben proteger al soldador de llamas, cortes, chispas y calor.
El protector solar del soldador debe tratarse con óxido de zinc para bloquear físicamente todas las formas de radiación emitidas por las actividades de soldadura. Estos pueden ser UVA, UVB o UVC.
Primeros pasos con una soldadora TIG
La soldadura con gas inerte de tungsteno implica los siguientes procedimientos.
Prepare sus herramientas y espacio de trabajo
Antes de poner en marcha su máquina de soldar, asegúrese de ponerse gafas protectoras, ropa de soldar gruesa y resistente al fuego y una máscara de soldar con protección para los ojos.
Además, asegúrese de tener una superficie limpia. La preparación de una pieza de acero al carbono consiste en decaparla con el uso de una muela abrasiva o un chorro de arena. Para una pieza de aluminio, lo mejor es utilizar un cepillo de alambre de acero inoxidable.
Si la pieza es de acero inoxidable, limpie el área de soldadura con un trapo empapado en solvente. Antes de comenzar a soldar, asegúrese de guardar el trapo y los productos químicos en un lugar seguro.
Recoger y moler el electrodo
El tamaño del electrodo de tungsteno depende del grosor de la pieza de trabajo y de la corriente de soldadura. Asegúrese de rectificar el electrodo radialmente alrededor de la circunferencia y no directamente hacia los extremos.
Puede usar una piedra pómez para afilar. Para estar seguro, trabaje para orientar el electrodo en la misma dirección que el movimiento de la piedra.
Tener un extremo redondeado si la soldadura se realiza con corriente alterna, o un extremo afilado si la corriente de soldadura es corriente continua. Si está haciendo una soldadura de filete o soldadura a tope, afile el electrodo para obtener una varilla de 5 a 6 milímetros de largo.
Inserte el electrodo en el collar
Desenrosque la parte trasera del portaelectrodos e inserte el electrodo. Luego atornille esta parte hacia atrás. Normalmente, el electrodo debe sobresalir unos 6 mm fuera de la funda protectora de la pinza.
Elija un gas de protección y ajuste el flujo de gas de soldadura
Puede usar argón puro, helio o una mezcla de argón y helio. Retire la tapa protectora de plástico. Purgue el cuerpo roscado de la válvula abriéndolo y cerrándolo rápidamente para eliminar las materias extrañas.
Apriete el tornillo del regulador. Apriete completamente la tuerca girando el regulador para colocarlo correctamente en la válvula. Apriete el regulador con una llave, asegurándose de girar la perilla de presión en sentido antihorario.
Conecte la manguera de gas y el medidor de flujo, luego abra la válvula del tanque. Asegúrese de abrir el grifo lenta y gradualmente. Un cuarto de vuelta suele ser suficiente.
Por último, comprobar que no haya fuga de gas, bien de oído o bien rociando un producto detector de fugas en los racores. Regular el caudal de gas actuando sobre el regulador. El ajuste depende de la naturaleza de la soldadura, pero suele estar entre 4 y 12 litros por minuto.
Organizar la estación de soldadura
Conecte el pedal a la estación de soldadura. Este pedal se utiliza para controlar la temperatura durante la soldadura. Ensamble la antorcha de soldadura TIG. Las antorchas de este tipo están equipadas con una boquilla de cerámica para orientar el argón, un manguito de cobre para sujetar el electrodo y un medio de refrigeración. Asegure la antorcha usando el adaptador proporcionado en su kit de accesorios.
Selecciona la Polaridad
Puede ajustar la polaridad de su estación según la naturaleza del metal que vaya a soldar. Si hay piezas de aluminio, coloque el selector en la posición que corresponda a corriente alterna (CA). En cambio, si las piezas a soldar son de acero, elegir el montaje en polaridad directa, es decir en corriente continua-electrodo negativo.
Ajustar la intensidad de la corriente
El ajuste de intensidad le permite controlar el proceso de soldadura. Cuanto mayor sea el espesor de las piezas a soldar, mayor será la intensidad. Pero si coordinas correctamente tu acción sobre el pedal, tendrás menos problemas con la intensidad.
Estos son algunos valores comunes de amperaje en función del espesor: 1,6 mm, 30 a 120 amperios; 2,4 mm, de 80 a 240 amperios; 3,2 mm, 200 a 380 amperios.
Soldar los metales base
Continúe juntando las piezas. Asegure estas piezas usando un ángulo de hierro o una barra plana con abrazaderas de manguera. Apunte las piezas juntas (haciendo puntos de soldadura destinados a mantener las piezas juntas hasta que se complete la soldadura). Coloque estos puntos a unas pocas pulgadas uno del otro a lo largo de la junta de soldadura.
Registrar las cuentas
Sostenga la antorcha TIG en su mano. Asegúrese de mantenerlo en un ángulo de unos 75 grados, con el electrodo a menos de 0,5 cm de las piezas a soldar. Evite tocar las partes con el electrodo de tungsteno para evitar contaminar la soldadura.
Controle la temperatura de soldadura con el control de pie. El ancho del baño de soldadura debe ser de aproximadamente 0,5 cm. Es importante mantener la piscina en un tamaño razonable para evitar terminar mal la operación de soldadura.
Sostenga el electrodo principal con la otra mano. Sosténgalo en el punto donde el soplete calentará el metal para que forme un ángulo de 15 grados con la horizontal.
Calentar el metal base con el soplete. Bajo el efecto del calor, se creará un baño de soldadura que se utilizará para soldar las dos partes. Una vez que el charco de soldadura toque las dos piezas, llene la junta con el metal de aporte con un movimiento rápido para evitar que se formen abombamientos. El metal de aporte fortalecerá el cordón de soldadura.
Ampliar el charco de soldadura
Para hacer esto, mueva el arco eléctrico en la dirección correcta. A diferencia del proceso de soldadura MIG, donde mueve el baño de soldadura en la dirección del movimiento de la antorcha, en el proceso TIG empuja el baño de soldadura en la dirección opuesta a la inclinación de la antorcha.
Tener un movimiento de la mano similar al de una persona zurda que sostiene un lápiz. Mientras que un diestro mueve su lápiz como para hacer una soldadura MIG (con ambos ángulos inclinados hacia la derecha), un zurdo sostiene su lápiz inclinado hacia la izquierda, aunque debe empujarlo hacia la derecha. Termine su soldadura avanzando el baño de soldadura. ¡Acaba de realizar una soldadura TIG!
El siguiente tutorial de YouTube de Miller Welders ofrece más consejos de soldadura TIG y técnicas de soldadura TIG para aquellos que quieran aprender más: https://youtu.be/tNYmo2_DI6c
Aplicaciones de soldadura TIG
¿Para qué sirve la soldadura TIG?
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Construcción aeroespacial y aeronáutica
La soldadura TIG es muy utilizada en aplicaciones aeroespaciales y aeronáuticas, ya que el proceso garantiza una unión soldada fuerte y limpia. Esto es perfecto para reparar y ensamblar componentes de aeronaves.
Se sabe que el proceso TIG ayuda a reducir la corrosión. Los guardabarros del vehículo están soldados con TIG para evitar la oxidación.
La soldadura TIG es ideal para trabajos de carrocería. Es un proceso muy utilizado en la restauración y reparación de carrocerías.
El proceso de soldadura TIG orbital a menudo se considera el mejor proceso de soldadura para ensambles de tuberías para soldar juntas completas para tuberías de diámetro pequeño que no excedan las 2 ½ pulgadas de diámetro, o para soldar las pasadas de raíz mientras que las pasadas de relleno y tapa se realizan usando otra soldadura. También se utilizan procesos de soldadura por arco metálico protegido (SMAW), gas inerte metálico y gas activo metálico (MIG-MAG) y soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW).
Ventajas y desventajas de la soldadura TIG
Algunas de las ventajas y desventajas de la soldadura TIG se enumeran a continuación.
ventajas
- Soldaduras muy limpias
- Se puede utilizar con o sin material de relleno
- Crea fuertes soldaduras.
- Ofrece un alto grado de control al soldador
- Se puede hacer en métodos manuales o automáticos.
Contras
- Pérdida de tiempo
- No se puede utilizar para juntas de metal más gruesas.
- Necesita soldadores altamente calificados
Preguntas frecuentes sobre soldadura TIG
¿Por qué es tan popular la soldadura TIG?
La soldadura TIG es bastante popular porque produce soldaduras de mayor calidad que las que ofrece la soldadura MIG. Además, es más preciso y se puede utilizar con todo tipo de metales. Puede unir acero, aluminio, cobre y acero inoxidable con el proceso de soldadura TIG en una amplia gama de espesores.
¿Cuál es la diferencia entre la soldadura TIG y MIG?
Durante la soldadura MIG-MAG, el metal de aporte se introduce a través de la antorcha, por lo que las antorchas TIG son diferentes de las antorchas MIG-MAG. La soldadura TIG no requiere este método.
¿Para qué material es adecuada la soldadura TIG?
La soldadura TIG es especialmente adecuada para acero inoxidable, aluminio y aleaciones de níquel, desde láminas muy finas de aluminio y acero inoxidable hasta materiales especiales como el titanio.
¿La soldadura TIG requiere metal de aporte?
En principio, no se requiere metal de aporte para la soldadura TIG. El montaje por soldadura se realiza aquí por fusión de la unión y en este caso se denomina soldadura autógena. Si es necesario trabajar con metal de aportación, este debe agregarse manualmente al baño de soldadura, ya sea a mano o utilizando un alimentador de alambre frío especial. Con la soldadura TIG, la antorcha es guiada y el metal de aporte se alimenta ya sea gota a gota o de manera continua, manteniendo constantemente el alambre de aporte en el baño de soldadura.
Próximos pasos: qué hacer después de aprender a soldar TIG
Después de conocer los conceptos básicos de la soldadura TIG, hay que seguir aprendiendo.
Cursos de YouTube
Hay cursos de YouTube que te enseñan todos los conceptos básicos, las técnicas y la tecnología utilizada en la soldadura TIG, así como el paso a paso para completar cada proyecto.
Certificación de Carrera Comercial
Se necesitan alrededor de 40 horas para aprender a soldar TIG. Y cuando haya terminado, es hora de comenzar a buscar la certificación. Las certificaciones de carrera comercial en este campo incluyen CW, CWS, CRWT, CWE y CWI.
Talleres de trabajo
También puede encontrar cursos intensivos de soldadura TIG en línea. Los talleres a menudo se ofrecen a cambio de matrícula, pero se supone que todo lo que se necesita debe ser provisto.