Soldadura por arco con protección de gas: descripción de la tecnología, modos, métodos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La soldadura por arco con protección de gas es un método que mejora considerablemente la calidad del resultado del trabajo. Esta tecnología tiene una serie de características. Antes de aplicarlo, el maestro debe familiarizarse con los conceptos básicos de la soldadura por arco, que se lleva a cabo en un entorno de gas de protección. Las características de esta tecnología se discutirán más adelante.

Características de la técnica

Una de las subespecies de la conexión por arco de productos metálicos, piezas de trabajo, es la soldadura por arco con protección de gas. GOST regula el proceso durante el cual se suministra gas al punto de fusión. Puede ser argón, oxígeno, nitrógeno u otras variedades. Hay ciertas características de dicho proceso.

Todo soldador sabe que la calidad de una soldadura depende no solo de las habilidades del soldador, sino también de las condiciones en el punto de fusión. Idealmente, aquí solo deberían estar presentes el electrodo y los materiales de relleno. Si otros llegan aquíelementos, pueden tener un efecto negativo en la soldadura. El punto de soldadura no será lo suficientemente fuerte debido a esto.

La tecnología de soldadura manual por arco protegido con gas se remonta a 1920. El uso de tales sustancias le permite hacer costuras sin escoria. Se caracterizan por su alta pureza, no están cubiertos de microfisuras. Este método se usa activamente en la industria cuando se crean varios elementos de metal.

Las proporciones especiales de los gases protectores le permiten aliviar la tensión en la zona de fusión. Aquí no hay poros, lo que mejora significativamente la calidad de la soldadura. La costura se vuelve más fuerte.

En condiciones industriales durante la soldadura, se utilizan varillas mezcladas con argón y dióxido de carbono. Gracias a esta combinación, el arco se vuelve constante, protegiendo la zona de fusión de las corrientes de aire. Esto le permite conectar láminas delgadas de metal.

Si se requiere una penetración profunda, se mezclan dióxido de carbono y oxígeno. Esta composición tiene propiedades oxidantes, protege la costura de la porosidad. Hay muchas técnicas que involucran el uso de diferentes gases durante la soldadura. La elección depende de los detalles de este proceso.

Técnica de soldadura

Hay diferentes modos de soldadura por arco con protección de gas. Se utilizan dos métodos principales. El primero de ellos implica el uso de agujas de fusión. Una corriente pasa a través de ellos y la varilla se derrite debido a esto, formando una costura fuerte. Este material proporciona una unión fuerte.

La segunda técnica implicarealización de soldadura por arco en gas de protección con un electrodo no consumible. En este caso, la corriente también pasa a través de la varilla, pero el material está conectado debido a la fusión de los bordes de las piezas metálicas, los espacios en blanco. El material del electrodo no forma parte de la soldadura.

Durante tales manipulaciones, se utilizan diferentes gases:

• Inerte. Tales sustancias son inodoras e incoloras. Los átomos tienen una capa densa de electrodos. Esto provoca su inercia. Los gases inertes incluyen argón, helio, etc.
• Activo. Se disuelven en el blanco de metal, reaccionando con él. Estos medios incluyen dióxido de carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc.
• Combinado. Ciertos procesos requieren el uso de ambos tipos de gases. Por lo tanto, la soldadura se realiza en un entorno de gases activos e inertes.

Para elegir el medio gaseoso, tenga en cuenta la composición del metal, la rentabilidad del procedimiento en sí, así como las propiedades de la soldadura. Se pueden tener en cuenta otros matices.

Con el uso de gases inertes se mejora la estabilidad del arco, permitiendo una fusión profunda. Tales sustancias se introducen en la zona de fusión en varias corrientes. Si corre paralelo a la varilla, es un flujo central. También hay chorros laterales y concéntricos. Además, se puede suministrar gas a una boquilla móvil instalada sobre el medio de trabajo.

Vale la pena señalar que cuando se suelda por arco, que se realiza en un baño de gas, los parámetros térmicos son aceptables para producir una soldadura del modelo, la calidad y el tamaño requeridos.

Selección de modo

Para hacer coincidirrequisitos de GOST, la soldadura por arco con protección de gas se puede llevar a cabo en diferentes modos. Para ello, en la mayoría de los casos, se requiere el uso de inversores de tipo semiautomático. Con la ayuda de dicho equipo, es posible regular el flujo de electricidad, su voltaje.

Los dispositivos semiautomáticos inverter sirven como fuente de alimentación. Pueden diferir en potencia, así como en opciones. El rendimiento varía según el modelo. Para la mayoría de las operaciones de rutina que no requieren soldadura de aleaciones gruesas o de uso poco frecuente, se utilizan máquinas sencillas.

La soldadura automática por arco protegido con gas difiere en muchos parámetros:

• Radio del cable.
• Diámetro del cable.
• Poder de la electricidad.
• Tensión.
• Tasa de alimentación de contacto.
• Consumo de gas.

Los modos semiautomáticos existentes de soldadura por arco protegido con gas también se dividen en local y general. En el primer caso, el gas de protección fluye desde la boquilla hacia la zona de soldadura. Esta opción se usa con más frecuencia. La soldadura local puede unir diferentes materiales, pero el resultado puede no ser siempre satisfactorio.

Al usar un suministro de gas local, el aire puede entrar en la zona de fusión. Esto reduce la calidad de la costura. Cuanto más grande sea la pieza a soldar, peor será el resultado al usar esta técnica.

Si necesita soldar piezas grandes, se utilizan cámaras en las que se regula la atmósfera. De ellosse bombea aire, se crea un vacío. Además, el gas requerido por la tecnología se bombea a la cámara. La soldadura se realiza con el control remoto.

Preparación para soldar

Para realizar correctamente el procedimiento para unir piezas en bruto de metal, debe comprender la esencia de la soldadura por arco con protección de gas. La soldadura requiere una preparación adecuada. Este procedimiento es siempre el mismo, independientemente de la tecnología de soldadura. Primero, a los bordes se les da la geometría correcta. Esto está determinado por GOST 14771-76.

La soldadura por arco con protección de gas mecanizada se usa para soldar completamente la aleación, lo que le permite conectar completamente los bordes de la pieza de trabajo. No hay espacio entre ellos. Si hay una cierta muesca, los bordes cortantes, la soldadura se puede realizar para una pieza de trabajo cuyo espesor no exceda los 11 mm.

Para aumentar la productividad en el proceso de soldadura automática, se realiza el corte de los bordes de las piezas de trabajo sin pendientes.

Después de soldar con dióxido de carbono, será necesario limpiar todo el plano de la costura de suciedad y escoria. Para que la contaminación sea menos significativa, las superficies se tratan con compuestos especiales. En la mayoría de los casos, estos son aerosoles que se rocían sobre el metal. No es necesario esperar a que se seque.

Las piezas estándar como cuñas, tachuelas, grapas, etc. se utilizan durante el montaje posterior. El diseño requiere una inspección cuidadosa antes de comenzar a trabajar.

Ventajas y desventajas

La soldadura por arco con protección de gas manual y automática tiene ventajas y desventajas.deficiencias.

Los beneficios de este método incluyen:

• La calidad de la costura es muy alta. Otros métodos de soldadura no pueden proporcionar esto.
• La mayoría de los gases de protección son relativamente económicos, por lo que el proceso de soldadura no se vuelve mucho más costoso. Incluso los gases baratos proporcionan una buena protección.
• Un soldador experimentado que haya utilizado previamente otros métodos puede dominar fácilmente esta tecnología, por lo que incluso una gran empresa con una gran cantidad de empleados puede cambiar los detalles de las maniobras.
• El proceso es universal, le permite soldar láminas de metal delgadas y gruesas.
• La productividad es alta, lo que tiene un efecto positivo en los resultados de producción.
• La técnica se utiliza no solo para soldar metales ferrosos, sino también metales no ferrosos y aleaciones.
• El proceso de soldadura cuando se utiliza un baño protector de gas es fácil de actualizar. Se puede cambiar de manual a automático.
• El proceso de soldadura se puede adaptar a todos los detalles de la producción.

La soldadura por arco con protección de gas automática y manual tiene ciertas desventajas:

• Si la soldadura se realiza en un área abierta, es necesario asegurar una buena estanqueidad de la cámara. De lo contrario, podrían escaparse gases protectores.
• Si la soldadura se lleva a cabo en el interior, debe instalarse aquí un sistema de ventilación de alta calidad.
• Algunos tipos de gases son caros (como el argón). Se levantael costo de producción, aumenta el costo de todo el proceso de producción.

Variedades de gases

La soldadura por arco en gases de protección se realiza en diferentes entornos. Pueden ser activos o inactivos. Estos últimos incluyen sustancias como Ar, He y otras. No se disuelven en hierro, no reaccionan con él.

Los gases inertes se utilizan para soldar aluminio, titanio y otros materiales populares. La soldadura TIG se utiliza para aceros difíciles de fundir.

Los gases activos también se utilizan en el curso de dicho trabajo. Pero en este caso, a menudo se usan variedades baratas, por ejemplo, nitrógeno, hidrógeno, oxígeno. Una de las sustancias más populares utilizadas en la soldadura es el dióxido de carbono. Por el precio, esta es la mejor opción.

Las características de los gases más utilizados durante el proceso de soldadura son las siguientes:

• El argón no es inflamable ni explosivo. Proporciona una protección de alta calidad de la soldadura contra influencias externas adversas.
• El helio se suministra en cilindros con mayor resistencia a la presión, que aquí alcanza las 150 atm. El gas se licua a muy baja temperatura, llegando a -269ºС.
• El dióxido de carbono es un gas no tóxico, inodoro e incoloro. Esta sustancia se extrae de los gases de combustión. Para ello se utiliza equipo especial.
• El oxígeno es una sustancia que favorece la combustión. se recibe enayudar al enfriamiento de la atmósfera.
• El hidrógeno se vuelve explosivo al contacto con el aire. Al manipular una sustancia de este tipo, es importante cumplir con todos los requisitos de seguridad. El gas es incoloro e inodoro y ayuda a los procesos de ignición.

Características de la soldadura en dióxido de carbono, nitrógeno

La soldadura por arco en gas de protección con electrodo consumible se realiza con dióxido de carbono. Esta es la técnica más barata, que tiene una gran demanda en la actualidad. Bajo la influencia de un fuerte calentamiento en la zona de fusión, el CO₂ se convierte en CO y O. Para proteger la superficie de una reacción oxidativa, el alambre contiene silicio y manganeso.

Esto también genera algunos inconvenientes. El silicio y el manganeso reaccionan entre sí, formando escoria. Aparece en la superficie de la costura, que requiere eliminación. Esto es fácil de hacer. Esta circunstancia no afecta a la calidad de la soldadura.

Antes de comenzar a trabajar, se retira el agua del cilindro, para lo cual se le da la vuelta. Esto debe hacerse a intervalos regulares. Si no se realiza esta manipulación, la costura se volverá porosa. Sus propiedades de resistencia serán bajas.

La soldadura por arco con protección de gas se puede realizar con gas nitrógeno. Esta tecnología se utiliza para soldar piezas en bruto de cobre o acero inoxidable. Con estas aleaciones, el nitrógeno no entra en una reacción química. Durante la soldadura se utilizan electrodos de grafito o de carbono. Si los contactos de tungsteno se utilizan para estos fines, se produce un gasto excesivo.

Es importante configurar correctamente el equipo. Depende decomplejidad de la soldadura, tipo de material y otras condiciones. El equipo más utilizado con un voltaje de 150-500 A. Crea un arco de 22-30 V y el caudal de gas es de 10 l / min.

Proceso de soldadura

La soldadura por arco con protección de gas es una técnica eficaz. Pero para lograr esto, el maestro debe cumplir con todos los requisitos establecidos por los estándares para este proceso. Esta técnica es algo diferente de otras técnicas, que el maestro debe tener en cuenta.

Primero se prepara el metal para el proceso de soldadura. Al usar esta tecnología, este procedimiento tiene menos impacto en el resultado, pero debe llevarse a cabo. A continuación, el equipo se ajusta de acuerdo con los parámetros de soldadura. Se tiene en cuenta el grosor y el tipo de material.

Cuando el equipo está listo, se enciende el arco. Al mismo tiempo, se enciende la llama del mechero. Algunos tipos de soldadura implican el precalentamiento de la pieza de trabajo. Para hacer esto, primero encienda el quemador con el que se trata previamente el metal.

Cuando comience a formarse un baño de soldadura alrededor del arco, comience a alimentar el alambre. Para ello, el equipo está equipado con un alimentador especial. Entrega el alambre en la zona de fusión a una cierta velocidad. Si necesita hacer una costura larga, esto es conveniente, ya que no es necesario romper el arco. Para ello se utiliza un electrodo no fusible, que mantiene el arco durante mucho tiempo.

Si la soldadura se realiza con corriente continua, se debe invertir la polaridad de la misma. Esto reduce la probabilidadsalpicaduras, pero aumenta el consumo de metal. El coeficiente de deposición cuando se utiliza esta técnica se reduce notablemente. Con polaridad directa, aumenta 1,5 veces.

Es recomendable conducir el baño de izquierda a derecha (si el maestro es diestro). Esto mostrará el proceso de formación de la costura. Además, todas las acciones deben realizarse hacia usted. La costura se crea simplemente, el maestro solo necesita conducir la máquina suavemente a una velocidad permanente.

El arco se separa de la pieza de trabajo en la dirección opuesta al movimiento de soldadura. En algunos casos, después de dicha manipulación, puede ser necesario calentar más.

Equipo

La soldadura por arco con gas de protección se realiza con un equipo especial. Adopta fuentes de alimentación estándar y también tiene una función de ajuste de voltaje.

Las unidades de soldadura están equipadas con un dispositivo de transferencia de alambre. También hay unidades para el suministro de gases a la zona de fusión mediante mangueras de cilindros. El procedimiento de soldadura se lleva a cabo a una alta frecuencia constante de corriente. La estabilidad del arco depende del ajuste correcto. La velocidad de alimentación de alambre también es ajustable. Las unidades más populares para este tipo de soldadura son:

• "Impulso 3A". Se utiliza para soldar aluminio, pero la desventaja es la baja funcionalidad del dispositivo. También se puede utilizar para soldar metales ferrosos, así como para realizar juntas de techo.
• "PDG-502". Utilizado para soldardióxido de carbono. El dispositivo es confiable y eficiente. Alimentado tanto por 220 V como por 380 V. La electricidad se puede regular de 100 A a 500 A.
• URS 62A. Se aplica a la soldadura en condiciones de campo. Se utiliza principalmente para soldar aluminio, pero también puede procesar titanio.

Medios de protección

La soldadura con gas es muy peligrosa, especialmente cuando se utilizan explosivos. Por lo tanto, el soldador debe usar equipo de protección personal en el trabajo. Deben cubrir la piel, los ojos y no permitir que el maestro inhale gases nocivos.

Incluso si la soldadura a corto plazo se lleva a cabo en su propio garaje, el maestro debe usar una máscara especial, un respirador y mallas resistentes al calor. En este caso, el trabajo se realizará en modo seguro, lo que también afecta en gran medida la calidad del resultado.