Materiales de herramientas, auxiliares y consumibles de soldadura

 

Tipos de hilos de soldadura

Los hilos de soldadura para la soldadura MIG/MAG de aceros no aleados y de grano fino están normalizados en UNE-EN 440. Según esta norma, existen once tipos de hilos de soldadura que se distinguen por su composición química. Por otro lado, también incluye tipos de hilos de soldadura habituales solo en otros países europeos. En Alemania, para los aceros no aleados se utilizan de manera significativa únicamente los tipos G2Si1, G3Si1 y G4Si1. En el orden mencionado, estos contienen cantidades crecientes de silicio y manganeso, en concreto, un promedio de 0,65 a 0,9% de silicio y de 1,10 a 1,75% de manganeso. Para aceros de grano fino, también se utilizan los tipos G4Mo, G3Ni1 y G3Ni2. La norma UNE-EN 758 contempla los electrodos tubulares para soldar estos aceros. Según la composición de su relleno, se distingue entre tipos de rutilo, tipos básicos y tipos de polvo metálico. Además de los hilos tubulares para soldadura MIG/MAG, la norma UNE-EN 758 estandariza los hilos tubulares autoprotectores, que se sueldan sin ningún otro gas de protección adicional y que a menudo se utilizan para soldaduras de recargue. Los hilos de soldadura para soldar aceros resistentes a la fluencia están estandarizados en UNE-EN 12070, y los electrodos tubulares para estos aceros en UNE-EN 12071. Los hilos de soldadura engloban desde la versión solo para aleaciones de molibdeno, hasta el hilo de soldadura con 12% de cromo, pasando por los hilos con 1, 2,5, 5 y 9% de cromo. El molibdeno, el vanadio y el tungsteno se encuentran en otros elementos de aleación. Hay electrodos tubulares de hasta 5% de cromo. Los hilos de soldadura para soldar aceros inoxidables y termoestables están estandarizados en UNE-EN 12072, y los electrodos tubulares para estos aceros en UNE-EN 12073. Las normas distinguen entre aditivos para aceros de cromo martensíticos/ferríticos, aceros austeníticos, aceros ferríticos/austeníticos y aceros muy resistentes a la corrosión totalmente austeníticos, además de otros tipos especiales y tipos termoestables.

 

Materiales para la soldadura MIG/MAG

Aceros no aleados o de baja aleación

Aceros no aleados o de baja aleaciónLos aceros no aleados y de baja aleación se sueldan utilizando gases de mezcla M1, M2 o M3 o dióxido de carbono puro. Sin embargo, debido a la menor formación de proyecciones, sobre todo en el rango de potencia superior, en Alemania predominan los gases de mezcla. En general, estos aceros sueldan bien con el proceso MAG. Los tipos que contienen altas dosis de carbono, como E 360, con aprox. 0,45% C constituyen una excepción. Debido a la gran penetración del proceso, el material de soldadura absorbe por dilución una cantidad relativamente elevada de carbono, aumentando así el riesgo de que se produzcan grietas por calor. Esto se puede solucionar con todas las medidas que reducen la penetración y, por tanto, también la dilución. Aquí se incluyen intensidades de corriente bajas y soldadura en el material de soldadura de avance. Precaución: riesgo de falta de fusión. Los poros se forman en aceros no aleados y de baja aleación principalmente debido al nitrógeno. Esto puede deberse a la dilución en la soldadura de aceros con alto contenido de nitrógeno, como aceros nitrificados. No obstante, en la mayoría de los casos, el nitrógeno se absorbe del aire como resultado de una campana de gas de protección incompleta. Se garantiza una protección segura si se ajusta la cantidad correcta de gas de protección y se evitan las turbulencias de la corriente de gas de protección, por ejemplo, por proyecciones en la boquilla del gas de protección o inestabilidades del proceso. Como gas de protección, el dióxido de carbono es menos sensible a este tipo de formación de poros que los gases de mezcla. En el caso de los gases de mezcla, la sensibilidad desciende a medida que aumenta el contenido de CO2.

 

Aleaciones con base de níquel y aceros de alta aleación

De alta aleaciónEn principio, este grupo de materiales también se puede soldar bien con el proceso MIG/MAG. Como gases de protección se emplean para aceros de alta aleación mezclas de argón y oxígeno con 1-5% de oxígeno (M1.1) o argón con hasta 2,5% de CO2 (M1.2). Una desventaja importante cuando se sueldan aceros resistentes a la corrosión son las películas de óxido que quedan sobre y junto a la costura tras la soldadura. Estas películas deben eliminarse completamente mediante cepillado, decapado o chorros antes de que el componente se ponga en funcionamiento, ya que perjudican la resistencia a la corrosión. El trabajo dedicado a la limpieza es mayor en las costuras soldadas MAG que en la soldadura eléctrica manual, donde la cobertura de escoria evita que el oxígeno penetre en la superficie de la costura a temperaturas más elevadas. Por consiguiente, parte de las ventajas económicas de la soldadura parcialmente mecanizada se puede perder debido al aumento de los costes del trabajo posterior. En este sentido, los gases de mezcla que contienen CO2 son algo más económicos que los que contienen O2. Por eso se utilizan cada vez más. Sin embargo, el gas protector no debe contener demasiado dióxido de carbono, ya que el gas que se descompone en el arco voltaico hace que el material de soldadura se carbonice, lo que a su vez reduce la resistencia a la corrosión. En consecuencia, el contenido de CO2 admisible se limita, como máximo, al 5%. Cuando se sueldan aceros resistentes a la corrosión, debe evitarse cualquier sobrecalentamiento, ya que los depósitos de carburo de cromo podrían provocar fragilidad y reducir la resistencia a la corrosión. Por eso debe controlarse el aporte de calor y, en caso necesario, permitir que el material se enfríe introduciendo periodos de refrigeración. En los materiales pertenecientes al grupo de aceros completamente austeníticos, la soldadura «fría» también es una opción para evitar grietas por calor. Como los aceros austeníticos no se vuelven frágiles por el efecto del hidrógeno, se puede agregar una pequeña cantidad de hidrógeno al argón para mejorar el rendimiento (aumentar la velocidad de soldadura). Sin embargo, debido al riesgo de formación de poros, la proporción de H2 no debe superar el 7%. En cambio, los aceros dúplex con una estructura de dos fases de austenita y ferrita tienden más bien hacia una fisuración inducida por hidrógeno. Las aleaciones con base de níquel suelen soldarse MIG con argón. En el caso del níquel puro y de algunas aleaciones, los bajos niveles de aditivos de hidrógeno pueden reducir la tensión superficial y mejorar así la formación de la costura.

 

Aluminio y aleaciones de aluminio

AluminioLos materiales de aluminio suelen soldarse MIG. Como gas de protección se utiliza sobre todo el argón. Debido a la gran conductividad térmica del aluminio, la adición de helio resulta aquí especialmente práctica. Como ya se ha mencionado, el helio mejora la conductividad térmica y la retención térmica de la atmósfera del gas protector. Esto proporciona una penetración de fusión más profunda y más ancha. Donde no se precisa una penetración más profunda, por ejemplo, para soldar chapas más finas, puede soldarse con mayor rapidez con la misma forma de penetración. Debido a la elevada conductividad térmica del material, es preciso precalentar las secciones más gruesas de aluminio. Esto no solo asegura una penetración suficiente, sino que además reduce la formación de poros debido a que el material de soldadura tiene más tiempo para liberar el gas durante la solidificación. Cuando se utilizan gases de protección con helio (normalmente de un 25 o 50%), el precalentamiento puede reducirse o prescindirse de él cuando el grosor de las paredes es más pequeño. En parte, esto compensa el precio más alto de los gases que contienen helio. Las dificultades para eliminar la película de óxido de alto punto de fusión en el baño no existen en la soldadura MIG, ya que el polo positivo está en el electrodo (limpieza catódica). Sin embargo, es aconsejable eliminar las películas de óxido inmediatamente antes de soldar mediante raspado o cepillado, ya que son higroscópicas y, por lo tanto, transportan hidrógeno al material de soldadura. El hidrógeno es la única causa de formación de poros cuando se sueldan materiales de aluminio. En estado líquido, el aluminio es bastante soluble con el hidrógeno, mientras que en estado sólido, este gas apenas es soluble en el metal. Si no se forman poros, entonces cualquier hidrógeno absorbido durante la soldadura debe abandonar el material de soldadura antes de la solidificación. Esto no siempre es posible, sobre todo con secciones transversales más gruesas. Con grosores de pared mayores, no pueden lograrse costuras sin poro alguno con materiales de aluminio. Ya se ha mencionado el efecto beneficioso del precalentamiento. Con contenidos de Si, de cerca del 1%, o contenidos de Mg, de cerca del 2%, las aleaciones de AlMg y AlSi tienden a generar grietas térmicas durante la soldadura. Evite este rango de aleación cuando seleccione el consumible de soldadura. Por regla general, un hilo de soldadura de mayor aleación es mejor que otro similar.

 

Otros materiales

Además de los materiales ya citados, solo el cobre y las aleaciones de cobre sueldan MIG en una medida significativa. Debido a su gran conductividad térmica, el cobre puro debe precalentarse para evitar la falta de fusión. El material de soldadura de hilos de bronce, como los de bronce de aluminio o bronce de estaño, cuentan con buenas propiedades de deslizamiento. Por eso se utiliza para soldaduras de recargue en superficies de deslizamiento. En estas soldaduras en materiales ferrosos, la penetración debe mantenerse baja con las medidas adecuadas, ya que en cobre, el hierro es muy poco soluble. Se incluye en el material de soldadura en forma de bolitas y reduce las propiedades de uso. En el brazing MIG, las condiciones son similares. Por ejemplo, este proceso se utiliza para unir chapas galvanizadas en la construcción de automóviles. Como suplementos se utilizan hilos de soldadura de bronce de estaño o de silicio. El nivel de vaporización del zinc se reduce debido al punto de fusión más bajo de estos bronces. Se forman menos poros y la protección que ofrece la capa de zinc se mantiene hasta casi la costura y en la parte posterior de las chapas. En la medida de lo posible, tampoco aquí debería producirse ninguna penetración en el material de acero, sino que la conexión, como en el brazing, debería producirse únicamente mediante fuerzas de difusión y de adhesión. Esto se logra ajustando los parámetros de soldadura y con una posición especial de la antorcha para que el arco solo se queme en el baño de soldadura líquido.

Aleación de cobre

 

Hilos de soldadura MIG/MAG en la Tienda

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