Tipología de procesos

Los procesos de soldadura se dividen en dos categorías principales:

  • I.- Soldadura por fusión, la unión se obtiene derritiendo las dos superficies a unir con o sin aporte de un metal a la unión; y
  • II.- Soldadura de estado sólido, en la cual se usa calor o presión o ambas para obtener la fusión, pero los metales base no se funden ni se agrega un metal de aporte.

La soldadura por fusión es la categoría más importante, y se constituye en la base fundamental de los programas formativos de GRUPMAV SCP, e incluye los procesos 1), 2), 3) y 4):

  1. Soldadura con arco eléctrico con electrodo revestido – SMAW,
  2. Soldadura por arco con electrodo metálico y protección de gas inerte – GMAW
  3. Soldadura con arco sumergido (SAW)
  4. Soldadura de arco con electrodo de tungsteno y protección de gas inerte – GTAW
  5. Soldadura por resistencias,
  6. Soldadura con oxígeno y gas combustible y
  7. otros procesos de soldadura por fusión (los que no pueden clasificarse en alguno de los primeros tres tipos).

1.- Soldadura por arco con electrodo revestido      (Volver al inicio)
Shielded metal arc welding (SMAW)

Proceso por arco con electrodo revestidoLa soldadura con arco eléctrico, SAC (arc welding en inglés, AW), es un proceso de soldadura en el cual la unión de las partes se obtiene por fusión mediante el calor de un arco eléctrico entre un electrodo y el material de trabajo.

Es un método de soldadura manual. Se establece un circuito eléctrico entre la fuente de energía, el electrodo, el arco de soldar, la pieza de trabajo y de regreso a la fuente de energía.

Un arco eléctrico es una descarga de corriente eléctrica a través de una separación en un circuito. Se sostiene por la presencia de una columna de gas térmicamente ionizada (denominada plasma) a través de la cual fluye la corriente. En un proceso de AW, el arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo a la pieza de trabajo, después del contacto el electrodo se separa rápidamente de la pieza a una distancia corta.

Los electrones, que se mueven en el espacio entre los electrodos y la pieza producen un arco que genera calor necesario para fundir tanto a la propia varilla como al metal base. La energía eléctrica del arco eléctrico así formado produce temperaturas de 3300 0C o mayores, que son lo suficientemente calientes para fundir cualquier metal.

En la punta del electrodo se forman glóbulos de metal derretido, que consiste en metal(es) base y metal de aporte (si se usa uno), que se caen y se mezclan con el charco de metal fundido que se forma en la pieza de trabajo. Al retirar el electrodo, la mezcla de metales se solidifica y con esto se completa el cordón de soldadura.

En la mayoría de los procesos de soldadura con arco eléctrico, se agrega un metal de aporte durante la operación para aumentar el volumen y fortalecer la unión soldada. Conforme el electrodo se mueve a lo largo de la unión, el pozo de metal fundido se solidifica de inmediato.

El movimiento del electrodo se consigue ya sea mediante una persona que solda (soldadura manual) o por medios mecánicos (soldadura con máquina, soldadura automática o soldadura robótica).

2.- Soldadura por arco con electrodo metálico y protección de gas inerte   (Volver al inicio)
Gas metal arc welding (GMAW) o Metal gas inert welding (MIG)

Esquema proceso MIGEs un procedimiento de soldadura eléctrica en el que el arco se establece entre un electrodo de hilo continuo (alambre metálico desnudo consumible)  y la pieza a soldar, estando protegido de la atmósfera por un gas inerte (MIG, abreviatura de metal inert gas) o activo (MAG, abreviatura de metal active gas).

La soldadura metálica con arco eléctrico y gas es también conocida por sus siglas en inglés, como GMAW).

Si el gas es inerte (argón, helio…) el proceso de soldadura se denomina MIG (Metal Gas Inert welding) y si el gas que protege al cordón es activo, como por ejemplo, el dióxido de carbono, esta técnica de soldadura recibe el nombre de soldadura MAG (Metal Active Gas).

Tanto el gas como el hilo salen por la boquilla de una pistola, que se acciona mediante un interruptor o gatillo y que deja pasar la corriente proveniente de la fuente de poder, iniciando así el encendido del arco y la propia ejecución del cordón. El mecanismo alimentador de alambre suministra hilo (electrodo) a través de la pistola conforme el avance que siga el soldador para mantener un arco uniforme.

El calor generado con este proceso es mucho más elevado que con electrodo revestido, siendo del orden de 4000ºC. Este procedimiento puede ser totalmente automático, donde la corriente, la alimentación del hilo, el caudal del gas y la velocidad de avance son regulados con anterioridad a la realización de la soldadura y la ejecuta un robot, o semiautomática donde los parámetros también se regulan previamente pero la pistola la conduce persona a lo largo de todo el cordón, debiendo mantener la longitud del arco y una velocidad de avance adecuada.

3.- Soldadura con arco sumergido (SAW)       (Volver al inicio)

Proceso arco sumergidoDe los métodos de soldadura que emplean electrodo continuo, el proceso de arco sumergido desarrollado simultáneamente en EE.UU. y Rusia a mediados de la década del 30, es uno de los más difundidos universalmente. La soldadora con arco sumergido. SAS (en inglés submerged arc welding, SAW), es un proceso que usa un electrodo de alambre desnudo consumible continuo, el arco eléctrico se protege mediante un flux o fundente. El arco lo inicia automáticamente la máquina, una vez que el electrodo queda inmerso en el flux.

El alambre del electrodo se alimenta automáticamente desde un rollo hacia dentro del arco eléctrico. El fundente se introduce a la unión ligeramente adelante del arco de soldadura, mediante gravedad, desde un tanque alimentador.

El manto de fundente granular cubre por completo la operación de soldadura con arco eléctrico, evitando chispas, salpicaduras y radiaciones que son muy peligrosas en otros procesos de soldadura con arco eléctrico. Por tanto, el operador de la soldadura no necesita usar la molesta máscara protectora que se requiere en otras operaciones (pero las gafas de seguridad y guantes protectores son necesarios).

La parte del fundente más cercano al arco se derrite y se mezcla con el metal de soldadura fundido, que después se solidifican en la parte superior de la unión soldada y forman una escoria con aspecto de vidrio. La escoria y los granos de fundente no derretidos en la parte superior proporcionan una buena protección de la atmósfera y un buen aislamiento térmico para el área de soldadura. Esto produce un enfriamiento relativamente bajo y una unión de soldadura de alta calidad cuyos parámetros de resistencia y ductilidad son notables.

El fundente no derretido que queda después de la soldadura puede recuperarse y reutilizarse. La escoria sólida que cubre la soldadura debe arrancarse, por lo general mediante medios manuales.

4.- Soldadura de arco con electrodo de tungsteno y protección de gas inerte    (Volver al inicio)
Gas tungsten arc welding (GTAW)

Proceso TIGLa soldadura de tungsteno con arco eléctrico y gas, (en inglés gas tungsten arc welding, GTAW), es un proceso que usa un electrodo de tungsteno no consumible y un gas inerte para proteger el arco eléctrico. Con frecuencia, este proceso se denomina soldadura de tungsteno con gas inerte (en inglés tungsten ínert gas welding, TIG welding); también se le denomina wolframio con gas inerte (WIG welding), al tener el mismo significado tungsteno y wolframio, conociéndose comúnmente como proceso TIG.

Es una técnica de soldadura manual en la cual se forma un arco continuo entre un electrodo de tungsteno y un metal base. Puede realizarse con o sin un metal de relleno.

La técnica consiste en que los metales a unir se fusionan al calentarse con el arco que se forma entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a unir. La zona del arco se protege de la atmósfera con un gas inerte, principalmente argón o mezclado este con helio y/o hidrógeno.

El tungsteno tiene un elevado punto de fusión, mayor que los metales de unir. En conclusión, este procedimiento suele ser una soldadura autógena, porque no hay aporte de material. Si se requiere, se podrían utilizar electrodos consumibles, con el inconveniente de que la entrada de la varilla rompe la barrera protectora creada por el arco frente al exterior.

5.- Soldadura por resistencia eléctrica        (Volver al inicio)

Proceso por resistenciasEste tipo de soldadura engloba numerosos procesos (soldadura por puntos, por costura, por protuberancias, por resistencia a tope, etc) basados en la unión de piezas mediante el paso de una resistencia eléctrica a través de los dos componentes a unir. La corriente eléctrica que circulará por el metal puede introducirse por contacto de la superficie del metal con la superficie de electrodos o bien por la acción de un campo magnético que rodea la pieza (soldadura por inducción). La unión final de las piezas se debe a combinar el paso de corriente (calentamiento) y la presión aplicada a las partes.

Requieren una maquinaria especializada, y normalmente se controlan por ordenador.

Aplicaciones: desde utensilios de cocina de acero inoxidable hasta grandes estructuras de láminas metálicas.

La soldadura por puntos es un método de soldadura por resistencia que se basa en presión y temperatura, en el que se calienta una parte de las piezas a soldar por corriente eléctrica a temperaturas próximas a la fusión y se ejerce una presión entre las mismas. Generalmente se destina a la soldadura de chapas o láminas metálicas, aplicable normalmente entre 0.5 y 3 mm de espesor.

El soldeo por puntos es el más difícil y complicado de los procedimientos de soldadura por resistencia. Los materiales bases se deben disponer solapados entre electrodos, que se encargan de aplicar secuencialmente la presión y la corriente correspondiente al ciclo produciendo uno o varios puntos de soldadura.

Es un tipo de soldadura que se cataloga por soldadura sin fusión del metal base a soldar, se considera un proceso en el cual los electrodos utilizados no son consumibles, además no se necesita material de aporte para que se produzca la unión entre las dos piezas, se considera un tipo de soldadura rápida, limpia y fuerte.

6.- Soldadura oxiacetilénica             (Volver al inicio)

Proceso oxiacetilenica2El proceso de soldadura oxigás consiste en una llama dirigida por un soplete, obtenida por medio de la combustión de los gases oxígeno-acetileno. Según la proporción de estos dos elementos los usaremos para soldar un tipo de metales u otros.

El procedimiento se basa en que la unión de los metales tiene lugar por la fusión de sus bordes ya que el intenso calor de la llama funde la superficie del metal base para formar una poza fundida.

Con este proceso se puede soldar con o sin material de aporte. El metal de aporte es agregado para cubrir biseles y orificios.

A medida que la llama se mueve a lo largo de la unión, el metal base y el metal de aporte se solidifican para producir el cordón.

Al soldar cualquier metal se debe escoger el metal de aporte adecuado, que normalmente posee elementos desoxidantes para producir soldaduras de buena calidad. En algunos casos se requiere el uso de fundente para soldar ciertos tipos de metales.

Aplicaciones: reparación y mantenimiento, soldadura de tuberías y tubos de diámetro pequeño, en instalaciones de distribución de gas natural y en carrocerías de automóviles. Se puede soldar prácticamente cualquier metal: hierro, acero, latón, cobre, etc.