Proceso Alambre Mig/Mag

IndiceConceptos bsicosProcesoEquiposProteccin gaseosaTransferencia

Conceptos Bsicos GMAWGas Metal Arc Welding = Procesos de soldadura al arco con alambre continuo y proteccin gaseosa. En esta categora se clasifican dos procesos muy similares: MIG y MAG.MIG: Metal Inert Gas.MAG: Metal Active Gas.

ProcesoEl arco siempre es visible al operadorLa pistola y los cables de soldadura son ligeros, de fcil manipulacinEs un sistema verstil de soldaduraRapidez de deposicinAlto rendimientoPosibilidad de automatizacin

EQUIPOSPara el proceso MIG/MAG, se requieren mquinas, equipos automticos y semiautomticos, los que requieren de un conocimiento especializado para su correcta aplicacin.

ESQUEMA MIG/MAG

FUENTES DE PODEREn la mayora de las aplicaciones MIG/MAG, se utiliza CCEP.Los tipos de mquinas son las tipo transformador-rectificador utilizadas comnmente hoy en da.Las mquinas transformador-rectificador se conectan directamente a la red monofsica 220 V. o trifsica 380 V, en su interior un transformador ajusta el voltaje y una serie de rectificadores transforma la corriente alterna en continua.Las mquinas MIG/MAG poseen un cabezal que empuja el alambre a travs del flexible hasta la torcha, aumentos en la velocidad incrementan la corriente de soldadura. Podemos resumir una fuente de poder para procesos MIG/MAG como de voltaje constante.

VOLTAJE CONSTANTELa mayor razn para utilizar este tipo de mquinas es que autorregulan el largo del arcoCompensan la distancia entre la punta del electrodo y el metal base con incrementos y disminuciones automticas de corriente manteniendo un largo de arco constanteEl largo del arco se ajusta con la salida de voltaje de la fuente de poderLa corriente es regulada por medio de la velocidad de alimentacin del alambre

FUENTES DE PODERVoltaje Constante

PORQUE ES FCIL DE OPERAR: REGULACIN AUTOMTICALargo de arco:6.4 mmVoltaje de arco:24 VCorriente de arco:250 AAlimentacin de alambre:106 mm/sFusin instantnea:106 mm/sLargo de arco:>6.4 mmVoltaje de arco:>24 VCorriente de arco:

LA PENDIENTELa autocorreccin de las variables del arco son una importante propiedad de las fuentes de poder de voltaje constanteLa autocorreccin del arco es de particular importancia en la soldadura con transferencia por corto circuitoLa pendiente de la curva de operacin en un grfico voltaje-amperaje para una fuente de poder de voltaje constante es importante ya que de ella depende la variable de estrechamiento del electrodo en el momento de formarse una gota de metal fundido

PENDIENTEEl presente grfico muestra un punto de operacin ptimo para un electrodo de un dimetro determinado.

LA PENDIENTEEn transferencia por cortocircuito la pendiente determina como una gota de metal fundido se corta desde el electrodoCuando la corriente de corto circuito desde la fuente de poder est limitado a valores bajos por una pendiente, el electrodo puede transportar toda la corriente y el corto circuito no ser rotoCuando la corriente de corto circuito se fija en valores adecuados, las gotas de metal fundido se cortan suavemente desde el electrodo, dejando escasas salpicaduras

CAMBIO DE PENDIENTEAn cuando se tenga dos mquinas de distinta pendiente el punto ptimo de operacin seguir siendo el mismo.

INDUCTANCIACuando cambia la carga en la fuente de poder, la corriente toma un tiempo para alcanzar este nivelEste retraso es conocido como inductancia (se mide en henrys)La velocidad de incremento de la corriente es determinada por la inductancia de la fuente de poderUna alta inductancia causa disminucin del nmero de gotas transferidas por corto circuitoEl incremento del tiempo de arco redunda en cordones planos y suaves

REGLA GENERALLa cantidad de corriente de corto circuito y la inductancia, ideales para un efecto de estrechamiento son incrementados as como se incrementa el dimetro del electrodo

INDUCTANCIA

IMPORTANTELa calidad de los equipos incide ms en el proceso MIG/MAG que en el proceso de Arco Manual.

La calidad del soldador tiene mayor incidencia en el proceso de Arco Manual que en el proceso MIG/MAG.

LA PROTECCIN GASEOSASe hace pasar una corriente de gas a travs de un conducto hasta la zona donde el electrodo (metal de aporte), establece el arco con el metal base.El gas de proteccin puede ser gas INERTE o ACTIVO.El tipo de gas hace la diferencia entre MIG o MAG, respectivamente.

GAS INERTEUn gas inerte es aquel que bajo condiciones de soldadura no participa qumicamente con el arco o el bao fundido.La reaccin pudiera generar la formacin de compuestos como xidos, carburos u otrosEl proceso MIG utiliza gases Inertes como son argn o helio.

GAS ACTIVOUn gas activo es aquel que bajo condiciones de soldadura reacciona con elementos involucrados en la soldadura.El proceso MAG, utiliza gases activos qumicamente como son oxgeno, nitrgeno, hidrgeno, dixido de carbono. Participan en la formacin del arco como en el bao fundidoLo ms comn es utilizar combinaciones de estos gases.

GAS / ACTIVIDAD

MIGSolo utiliza gases inertes.Se utiliza en la soldadura de No FerrososA continuacin los metales y aleaciones soldados con este proceso.

MAGPodemos soldar metales Ferrosos como tambin No Ferrosos.A diferencia del proceso MIG donde solo podemos soldar con transferencia spray, en MAG podemos soldar con los diferentes tipos de transferencia.MAG: SOLDADURA DE NO FERROSOS

MAG: SOLDADURA DE FERROSOS

MAG: ACEROS INOXIDABLESROCO O SPRAYCORTOCIRCUITOAr + 0.5 O2Ar + 1.0 O2Ar + 2.0 O2Ar + 3.0 O2Ar + 2.0 CO290%He + 7.5%Ar + 2.5%CO275%He + 22.5%Ar + 1.5%CO2 + 1%O296%He + 3.0%Ar + 1.0%CO2

MAG:ACEROS AL CARBONO Y BAJA ALEACIN

ALAMBRE PARA GMAWAlambres para acero al Carbono AWS A5.18ER70S-XE:electrodoR:varilla70:resistencia mnima a la traccin del depsito en miles de psiS: alambre slidoX:composicin qumica particular del electrodo y gas de proteccin

ALAMBRE PARA GMAWTodos los alambres se usan con CO2, mezclas de Ar+CO2 o Ar+O2 Arreglo entre cliente y proveedor Alambres para acero al Carbono

Clase AWS

C

Mn

Si

Cu

Ti

Zr

Al

ER70S-2

.07

.90-1.40

.40-.70

.50

.05-.15

.02-.12

.05-.15

ER70S-3

.06-.15

.90-1.40

.45-.75

.50

ER70S-4

.07-.15

1.00-1.50

.65-.85

.50

ER70S-5

.07-.19

.90-1.40

.30-.60

.50

.50-.90

ER70S-6

.06-.15

1.40-1.85

.80-1.15

.50

ER70S-7

.07-.15

1.50-2.00

.50-.80

.50

ER70S-G

ALAMBRE PARA GMAWAlambres para aceros al carbono ER70S-6E:electrodoR:varilla70: 70000 psiS: alambre slido6:composicin qumica del electrodo y gas de proteccin CO2 o mezclas Ar+CO2 o Ar+O2.

ALAMBRE PARA GMAWAlambres para aceros de baja aleacin AWS A5.28ERXXXS-XXXE:electrodoR:varillaXXX:resistencia mnima a la traccin del depsito en miles de psiS: alambre slidoXXX:composicin qumica del electrodo

ALAMBRE PARA GMAWAlambres para aceros de baja aleacin

AWS%CMn Si Ni Cr Mo V CuElectrodos de acero al Carbono-MolybdenoER70S-A1.121.30 .30-.70 .20 - .40-.65 - .35 Electrodos de acero al Cromo-MolybdenoER70S-B2L.05.40-.70 .40-.70 .20 1.20-1.50 .40-.65 - .35ER80S-B2.12.40-.70 .40-.70 .20 1.20-1.50 .40-.65 - .35ER80S-B3L.05.40-.70 .40-.70 .20 2.30-2.70 .90-1.20 - .35ER90S-B3.12.40-.70 .40-.70 .20 2.30-2.70 .45-.65 - .35ER80S-B6.10 .40-.70 .50 .6 4.50-6.00 .90-1.20 - .35ER80S-B8 .10 .40-.70 .50 .5 4.50-6.00 .90-1.20 - .35ER90S-B9 .07-.13 1.25 .15-.30 1.00 8.00-9.50 .80-1.10 .15-.25 .20 Electrodos de acero al NiquelER80S-Ni1.121.25 .40-.80 .80/1.10 .15 .35 .05 .35ER80S-Ni2.121.25 .40-.80 2.00/2.75 - - - .35ER80S-Ni3.121.25 .40-.80 3.00/3.75 - - .35Electrodos de acero al Manganeso-MolibdenoER80S-D2.07-.121.60/2.10 .50-.80 .15 - .40-.60 - .50ER90S-D2.07-.121.60/2.10 .50-.80 .15 - .40-.60 - .50

ALAMBRE PARA GMAWAlambres para aceros de baja aleacin Gases:AWS Proteccin GaseosaER70S-A1Argn/1-5% O2 ER70S-B2LER80S-B2ER80S-B3LER90S-B3ER80S-B6ER80S-B8

ER90S-B9 Argn/5% O2 ER80S-Ni1 Argn/1-5% O2 ER80S-Ni2ER80S-Ni3ER80S-D2 CO2 ER90S-D2 Argn/1-5% O2

ALAMBRE PARA GMAWAlambres para aceros de baja aleacin ER80S-B3LE:electrodoR:varilla80: 80000 psiS: alambre slidoB3L:composicin qumica del electrodo y gas de proteccin Argn +1-5 % O2.

APORTES

APORTES

ALAMBRE PARA MAGER-70S-6E:electrodoR:varilla70:resistencia a la traccin del depsito en libras/pulgadaS: alambre slido6:composicin qumica particular del electrodo

PARMETROS DE SOLDADURA V/S TIPO DE GASEL TIPO DE GAS TIENE INFLUENCIA SOBRE:Velocidad de soldeoChisporroteoTransferencia de metal a travs del arcoPenetracinResistencia mecnicaGeneracin de humos y vaporesPorosidad y otros defectosUniformidad de la superficie y forma de la soldadura

EFECTOS DEL TIPO DE GAS

INDURMIG: 80%Ar + 20%CO2ACEROS AL CARBONO Y BAJA ALEACINmm de gargantaGargantaVelocidadde avance

EFECTOS DEL TIPO DE GAS

TRANSFERENCIA METLICAEl metal es transferido desde el electrodo (aporte), a la plancha base de tres formas diferentes.El proceso MAG permite soldar con estos tres tipos de transferencia: spray, globular y cortocircuitoCada tipo de transferencia tiene caractersticas particulares en el tipo de cordn, la penetracin, espesor de plancha, materiales a soldar.

ESTRECHAMIENTO Como un cuello o estrechamiento se describe el efecto que permite a la gota de metal fundido separarse del electrodo, producto del electromagnetismo inducido por la corriente

TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITOCORTO CIRCUITO: El alambre toma contacto con metal base produciendo un cortocircuito. Esto ocurre a varios cientos por segundo.

TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO

SECUENCIAde la Transferencia por Corto Circuito

TRANSFERENCIA GLOBULARGLOBULAR:la gota antes de separarse del electrodo crece varias veces el dimetro del mismo. Fuerzas electromagnticas y efecto gravedad desprenden la gota del alambre.

TRANSFERENCIA SPRAYRoco o Spray: las gotas disminuyen bastante de dimetro y la velocidad de separacin de las gotas desde el electrodo es alta. Este tipo de transferencia se registra con valores altos de corriente.

POLARIDADMayor penetracinPlancha ms calienteMs chisporroteoMenor penetracinPlancha menos calienteMenos chisporroteoCCEPCCEN

TENSIN/INTENSIDAD30

2010100200300Intensidad en AmperesTensin en VoltiosCorto circuitoArco sprayGlobular

FRECUENCIA DE GOTEO600400200100200300400INDURMIGCO2AmperesGotas por Segundo

QUE VARIABLES AFECTAN A LA SOLDADURA MIG

PenetracinVelocidad de Tamao deAncho dedepositacincordncordnVariables desoldadura a cambiar

Corriente y velocidad de alimentacin de alambreVoltajeVelocidad de pasadaExtensin de electrodoDimetro de alambreGas de proteccin %CO2ngulo de torcha+ - + + + ArrastrarArrastrarEmpujarEmpujar Solo si los niveles de corriente son mantenidos por la velocidad de alimentacin del alambreEfecto Pequeo Decrece Sin efecto Incrementa - - - Cambios deseados

ALGUNOS PROBLEMAS EN MIG/MAG

VELOCIDAD INADECUADAVELOCIDAD MUY ALTA:Provoca falta de penetracin, cordones estrechos, todo esto debido al tiempo insuficiente que tiene el arco para entregar una cantidad de calor suficiente.

VELOCIDAD INADECUADAVELOCIDAD MUY BAJA:Provoca aumento de la cantidad de material depositado, aumenta el ancho del cordn y un refuerzo excesivo.

CHISPORROTEOEl tipo de arco que se genera depende fuertemente de las propiedades del gas utilizado, como es la ionizacin y conductividad.En el caso del CO2, genera un arco delgado, con una alta densidad de corriente y tensin elevada.El CO2, genera fuerzas electromagnticas elevadas y fuerzas radiales que actan perpendicular al arco, incrementando el chisporroteo.

INDURMIG EN MAGINDURMIG, permite disminuir el chisporroteo, comparativamente al CO2.Con CO2, el arco es ms inestable y con un patrn de sonido desordenado.Un arco silencioso es mejor que un arco ruidoso.Un arco muy largo o muy corto produce chisporroteo, y otros defectos indeseables.

POROS POR CAUDAL INCORRECTO

POROS POR POSICIN INCORRECTAMALBIENBIEN3010

POROS POR AJUSTE DE BOQUILLA

POROS POR BOQUILLA EXCNTRICASe produce un flujo no uniforme de gas, perdiendo efectividad la proteccin sobre el cordn.

POROS POR OBSTRUCCINProduce turbulencia o disminucin en el flujo de gas, empobreciendo la proteccin de la pileta lquida.

RODILLOS DE ARRASTRE INADECUADOSEl alambre tomar una forma inadecuada y perder el cobrizado superficial, afectando la traccin del alambre y su recorrido a travs del flexible y la boquilla.

TUBO GUA Alineacin incorrecta de las guas del alambre y dimetros de gua inadecuados para el alambre provocan distorsiones en el alambre afectando la alimentacin de este.

PARTES DEL CABLE DE PODERFlexible por donde es transportado el alambre y el gasCable switchAlambre MIGConducto para el gas

El flexible esta cubierto de un plstico en gran parte de su extensin.Si el recubrimiento falta o esta perforado, se produce una perdida del gas, el que retrocede escapando por el extremo del flexible, disminuyendo el gas de proteccin. Lo que finalmente permite la contaminacin del metal depositado por bajo flujo de gas.

FLEXIBLE

EFECTO VENTURIEl efecto venturi se produce en ductos con reduccin de su seccin, como se observa en la figura. La velocidad aumenta y la presin disminuye, hasta el vaco.

INGRESO DE AIRESi el O Ring se encuentra defectuoso se producir un efecto venturi e ingresara aire al sistema, contaminando el gas de proteccin.

FLEXIBLE DAADO O SUCIOUn flexible daado por torcedura, rotura o suciedad, impedir el libre paso del alambre por su interior.

PRUEBA DE ALIMENTACIN

Se toma el alambre presionando con los dedos suavemente, luego se aprieta el gatillo, si se detiene, hay problemas de alimentacin.

FRENO DEL CARRETEUn adecuado ajuste del freno del carrete nos permite mantener en su debida posicin al alambre, impidiendo que se desenrolle, soltndose las espiras.

CURVATURA DEL ALAMBREPara verificar la curvatura final, se hace pasar el suficiente alambre como se muestra en la fotografa. Esta debe ser mayor a 800 mm de dimetro. En caso que sea inferior se debe verificar la curvatura en el rollo, si esta es superior, se debe revisar el sistema, pues en algn punto se esta modificando esta caracterstica del alambre.

CONTROLES ANTES DE SOLDARAnlisis de la hlice del alambreAnlisis de la curvatura del alambreMedicin del flujo de gas en la toberaAjuste de parmetros de soldaduraSoldadura de cordones

ANLISIS DE LA HLICE DEL ALAMBREEs un parmetro importante al considerar la eleccin de un determinado alambre.Influye directamente sobre el desplazamiento del alambre en el flexible afectando la estabilidad del arco.

ANLISIS DE LA CURVATURA DEL ALAMBREEl radio de curvatura del alambre tambin influye sobre el desplazamiento del alambre en el flexible, afectando la estabilidad del arco.

MEDICIN DEL FLUJO DE GAS EN LA TOBERALa medicin del flujo de proteccin en la tobera nos permite verificar posibles prdidas de gas en su recorrido desde el cilindro.Un adecuado flujo de gas es necesario para soldar cordones sanos.

AJUSTE DE PARMETROS DE SOLDADURAParmetros adecuados de velocidad de salida del alambre, corriente, voltaje, flujo de gas, son necesarios de ajustar previos a la soldadura de una unin.

MIG/MAG V/S ARCO MANUALVENTAJAS MIG/MAG :Se puede soldar en toda posicinVirtualmente no hay escoria que removerEl entrenamiento es menor que el necesario para arco manualNo se pierden colillas de electrodosAdaptable a sistemas semiautomticos y automticosProcesos bajo hidrgenoVelocidades de soldadura mayores que en arco manual

DESVENTAJAS MIG/MAG :Los equipos son ms costosos, complejos y menos porttilesDebe protegerse en el momento de soldar de corrientes de aireLas velocidades de enfriamiento del cordn son mayores que los procesos con generacin de escoriaLas pistolas son grandes evitando la fcil accesibilidad a lugares estrechosEl metal base debe ser limpiado muy bien por que el proceso no tolera contaminacin como en arco manualMIG/MAG V/S ARCO MANUAL