Soldadura TIG con Gas de Tungsteno Inerte

Introducción

La soldadura TIG, también conocida como soldadura de arco con gas de tungsteno (GTAW por sus siglas en inglés), es un tipo de proceso de soldadura que une dos piezas de metal utilizando un electrodo de tungsteno no consumible. Se suministra un gas inerte a la antorcha de soldadura para proteger los metales que se unen de la oxidación o contaminación y la formación de defectos. La soldadura TIG utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para producir la soldadura. Es un método altamente especializado que se utiliza para soldar una variedad de metales, incluyendo aluminio, acero inoxidable y acero suave.

Proceso de Soldadura TIG

La antorcha de soldadura tiene un flujo de gas inerte a lo largo del arco de soldadura. Un electrodo de tungsteno se monta dentro de la antorcha de soldadura, el cual tiene un punto de fusión más alto que la mayoría de los metales. En la soldadura TIG, se forma un arco entre un electrodo de tungsteno puntiagudo y las partes de soldadura en presencia de gas de protección inerte (como argón o helio). El pequeño arco intenso proporcionado por el electrodo puntiagudo es ideal para soldaduras de alta calidad y precisión. En el proceso de soldadura TIG, el soldador no tiene que equilibrar la entrada de calor del arco con el metal ya que el electrodo no es consumible.

Historia de la Soldadura TIG

Su historia se remonta a la década de 1940 cuando la soldadura TIG se popularizó para soldar acero inoxidable y materiales no ferrosos como aluminio, magnesio y aleaciones de cobre. Antes de eso, era difícil soldar estos metales ya que reaccionan rápidamente con el aire, lo que resulta en soldaduras porosas y llenas de escoria. En el proceso de soldadura TIG, se utiliza gas inerte como gas de protección, el cual protege el área de soldadura y el electrodo de la oxidación y la contaminación atmosférica.

Gases de Protección

El proceso de soldadura TIG es un mejor reemplazo para el simple proceso de soldadura con gas o arco, ya que protege el área de soldadura de los gases atmosféricos. Estos gases atmosféricos como nitrógeno y oxígeno, después de la contaminación, resultan en defectos de fusión, porosidad y fragilidad del metal de soldadura. El gas de protección se selecciona en función del material a soldar, el diseño de la junta y la apariencia final del producto soldado. El argón o el helio (o una mezcla de ambos) son los gases inertes más utilizados en la soldadura TIG. El argón tiene una longitud de arco variable que ayuda a prevenir defectos en la soldadura. El gas de protección de argón produce alta calidad de soldadura y una buena apariencia del producto final. Mientras que el gas de protección de helio se utiliza para aumentar la penetración de la soldadura en una junta para aumentar la velocidad de soldadura. A veces se usa una mezcla de ambos (helio y argón) para obtener los beneficios de ambos. A veces se utilizan argón-hidrógeno y argón-nitrógeno en casos especiales. La soldadura TIG se ha vuelto fácil de producir productos de soldadura de aluminio de alta calidad para aplicaciones estructurales.

Materiales Utilizados en la Soldadura TIG

Los materiales utilizados como materiales base de la soldadura TIG son: aluminio, latón, bronce, acero al carbono, cobre, oro, magnesio, acero suave, níquel, acero inoxidable, acero de titanio y aleaciones de estos materiales. En el proceso de soldadura TIG, el electrodo debe tener el diámetro correcto y la corriente aplicada adecuada. El proceso de soldadura TIG cambia con el cambio del material utilizado. Los cambios van desde el tamaño del diámetro del electrodo hasta el arco eléctrico aplicado en los materiales. Tenga en cuenta que al reducir la corriente, menor es el ángulo de la punta y el diámetro del electrodo. Otra herramienta mecánica importante utilizada en la soldadura TIG es una antorcha de soldadura que está especializada en fundir y fusionar metales. Tiene dos tipos; el primero son las antorchas de soldadura TIG refrigeradas por aire utilizadas para metales de pared delgada y propósitos generales, el segundo son las antorchas de soldadura TIG refrigeradas por agua utilizadas para proyectos más grandes. La soldadura TIG requiere una corriente de entrada estable y consistente como fuente de energía. Puede ser corriente alterna (CA) o corriente continua (CC) según el tipo de material utilizado y el tipo de soldadura.

Electrodo de Tungsteno No Consumible

Se utiliza un electrodo de tungsteno no consumible en la soldadura TIG. El tungsteno tiene una temperatura de fusión de hasta 3422°C, que es muy alta en comparación con otros metales (es decir, el acero inoxidable tiene puntos de fusión que van desde 1400°C a 1530°C). El tungsteno tiene excelentes propiedades de conductividad eléctrica sin ser consumido. A veces, se produce erosión en la punta durante el proceso de soldadura con arco de metal protegido. Los electrodos de tungsteno muestran mejoras en las propiedades dependiendo del tipo de soldadura. aquí está la lista de estos electrodos con sus propiedades:

1. Electrodos de Tungsteno Puro (electrodos verdes) tienen buena estabilidad de arco cuando se utiliza corriente alterna. Se utiliza para metales ligeros. Son los más baratos y se aplican para tareas de propósito general.
2. Electrodos de Torio (electrodos amarillos de 1% de torio; electrodos rojos de 2%; electrodos púrpuras de 3%) Tienen una alta capacidad de corriente y mantienen la forma de la punta por más tiempo.
3. Electrodos de Lantano (electrodos negros de 1% de lantano, electrodos dorados de 1.5%, electrodos azules de 2%) Estos son electrodos no radioactivos aleados con óxido de lantano. Proporcionan excelentes propiedades de estabilidad de arco con bajos índices de erosión.
4. Electrodos de Cerio (electrodos grises de 2% de cerio) También son electrodos no radioactivos aleados con óxido de cerio. Tienen un gran arranque de arco pero menos capacidad de corriente.
5. Electrodos de Zirconio (electrodos blancos de 0.7-0.9% de circonio, electrodos marrones de 0.15-0.5%) – Estos electrodos combinan tungsteno con óxido de circonio y tienen una alta resistencia a la contaminación y una vida útil más larga del electrodo.
6. Electrodos de Cerio-Lantano (electrodos rosados) – Una combinación de electrodos de cerio y lantano que proporcionan encendido de arco simplificado con una vida útil larga.

Soldadura MIG vs TIG

La Soldadura por Arco de Gas Tungsteno (GTAW), o lo que comúnmente se conoce como Soldadura de Gas Tungsteno Inerte (TIG), es un proceso de alimentación manual: el operador está alimentando el metal de relleno en el charco de metal fundido. Pero en el proceso TIG, el metal de relleno no es el electrodo. La soldadura TIG es limpia y suave pero puede ser difícil de dominar. Es una buena idea aprender primero la soldadura MIG y optar por la soldadura MIG que es mucho más fácil de aprender debido al proceso automatizado. La soldadura TIG no produce salpicaduras durante la soldadura, lo que la hace más limpia y más atractiva para las industrias automotriz y de motocicletas y para los artistas que desean que sus soldaduras sean parte del aspecto general de la pieza. El operador tiene mucho más control sobre todos los componentes que otros sistemas.

Ventajas y Desventajas de la Soldadura TIG

La soldadura TIG se utiliza comúnmente en una variedad de industrias, incluyendo la aeroespacial, nuclear y médica, para soldar componentes de alta calidad y precisión.

Una de las principales ventajas de la soldadura TIG es su precisión. La soldadura se puede controlar con precisión, lo cual es importante para aplicaciones donde se requiere una soldadura de alta calidad y estéticamente atractiva. La soldadura TIG también es útil para soldar metales delgados, que pueden ser difíciles de soldar con otros métodos.

Sin embargo, la soldadura TIG también tiene algunas desventajas, una de las más importantes es que es relativamente lenta en comparación con otros métodos de soldadura. También requiere un mayor grado de habilidad y experiencia para producir soldaduras de buena calidad, ya que el soldador debe controlar manualmente la antorcha, el metal de relleno y el gas de protección.

Preguntas Frecuentes

¿Cuál es el propósito del gas inerte utilizado en la soldadura TIG?

El propósito del gas inerte utilizado en la soldadura TIG (Tungsteno Inert Gas) es proteger el charco de soldadura de la atmósfera circundante, lo que evita la oxidación y contaminación de la soldadura. Esto crea una soldadura más limpia, más resistente y más visualmente atractiva.

¿Qué gas se utiliza en la soldadura TIG con gas de tungsteno inerte?

El gas más comúnmente utilizado en la soldadura TIG es el argón, pero también se pueden utilizar otros gases como helio y una mezcla de argón y helio.

¿Cómo funciona el proceso de Tungsteno Inert Gas TIG?

El proceso de Tungsteno Inert Gas (TIG) funciona calentando el metal a soldar con un electrodo de tungsteno que no se consume en el proceso, creando un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza de trabajo. Luego, se dirige gas inerte al charco de soldadura para protegerlo de la atmósfera circundante. El soldador luego agrega metal de relleno manualmente al charco de soldadura según sea necesario.

¿Por qué se utiliza el tungsteno en la soldadura TIG?

El tungsteno se utiliza en la soldadura TIG porque es un metal muy resistente al calor que puede soportar las altas temperaturas del arco eléctrico sin fundirse. También tiene un bajo coeficiente de expansión térmica, lo que ayuda a mantener un arco estable.

¿Se puede realizar la soldadura TIG sin gas?

Es posible realizar soldaduras TIG sin gas, pero producirá una soldadura de menor calidad que es más propensa a la oxidación y contaminación.

¿Cómo afecta el gas inerte al proceso de soldadura?

El gas inerte afecta al proceso de soldadura proporcionando un escudo alrededor del charco de soldadura que lo protege de la atmósfera circundante. Esto ayuda a prevenir la oxidación y contaminación de la soldadura, lo que resulta en una soldadura más limpia, más resistente y más visualmente atractiva.

¿Por qué se utiliza el tungsteno a alta temperatura?

El tungsteno se utiliza a altas temperaturas porque es un metal muy resistente al calor que puede soportar las altas temperaturas del arco eléctrico sin fundirse.

¿Cuál es el propósito principal del tungsteno?

El propósito principal del tungsteno es ser utilizado como electrodo resistente al calor en la soldadura TIG, y también en otras aplicaciones como lámparas eléctricas, aleaciones resistentes al calor y otras aplicaciones eléctricas y electrónicas.

¿Por qué solo se utiliza el tungsteno?

El tungsteno solo se utiliza en la soldadura TIG debido a su alto punto de fusión, alta conductividad térmica y bajo coeficiente de expansión térmica, lo que lo convierte en el material más adecuado para usar como electrodo en la soldadura TIG.

Conclusión

La soldadura TIG se prefiere sobre otros tipos de soldadura ya que tiene muchas ventajas sobre otros métodos. El proceso de soldadura TIG es un proceso versátil, se puede usar el proceso para soldar en todas las posiciones de soldadura y tiene un amplio rango de amperaje y control de calor, por lo que se puede usar para soldar todos los espesores y todos los tipos de metal. Proporciona excelentes resultados con cordones de soldadura precisos y bien formados con penetración. Es el mejor método para soldar aleaciones de aluminio y magnesio y metales como acero inoxidable. Ofrece soldaduras de mayor calidad en comparación con otros tipos de soldadura. Su uso se ha vuelto popular en industrias. tiene la capacidad de ser fácilmente automatizado.