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Soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG o GTAW)

Qué es la soldadura TIG? En esta web vas a encontrar todo lo que necesitas saber, empezamos.

La soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) se convirtió en un éxito de la noche a la mañana en la década de 1940 para unir magnesio y aluminio. Usando un escudo de gas inerte en lugar de escoria para proteger el cordón de soldadura, el proceso fue un reemplazo muy atractivo a la soldadura manual por gas y por arco metálico.

TIG ha desempeñado un papel importante en la aceptación del aluminio para aplicaciones estructurales y de soldadura de alta calidad.

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Desde soldaduratig.org, te presentamos todo sobre la soldadura TIG. Aquí te mostraremos las características, diferencias, tipos , equipos y opciones de las diferentes opciones de soldadura TIG para que puedas aprender y valorar el apasionante mundo del soldeo.

Características del proceso de soldadura TIG o GTAW

En el proceso TIG el arco se forma entre un electrodo de tungsteno puntiagudo y la pieza de trabajo en una atmósfera inerte de argón o helio.

El pequeño arco intenso que proporciona el electrodo puntiagudo es ideal para la soldadura de alta calidad y precisión.

Debido a que el electrodo no se consume durante la soldadura, el soldador no tiene que equilibrar la entrada de calor del arco, ya que el metal se deposita desde el electrodo de fusión. Cuando se requiere metal de aportación, debe añadirse por separado al cordón de soldadura.

Tipos de soldadura TIG

Fuente de alimentación

La TIG debe ser operada con una fuente de alimentación de corriente constante, ya sea DC o AC. Una fuente de alimentación de corriente constante es esencial para evitar corrientes excesivamente altas cuando el electrodo está cortocircuitado en la superficie de la pieza de trabajo.

Esto puede ocurrir ya sea deliberadamente durante el arranque del arco o inadvertidamente durante la soldadura. Si, como en la soldadura MIG, se utiliza una fuente de alimentación característica plana, cualquier contacto con la superficie de la pieza de trabajo dañaría la punta del electrodo o fusionaría el electrodo con la superficie de la pieza de trabajo.

En DC, debido a que el calor del arco se distribuye aproximadamente un tercio en el cátodo (negativo) y dos tercios en el ánodo (positivo), el electrodo es siempre de polaridad negativa para evitar el sobrecalentamiento y la fusión. Sin embargo, la conexión de fuente de alimentación alternativa de la polaridad positiva del electrodo de CC tiene la ventaja de que cuando el cátodo está en la pieza de trabajo, la superficie se limpia de contaminación por óxido.

Por esta razón, el AC se utiliza para soldar materiales con una película de óxido superficial tenaz, como el aluminio.

Arranque de arco

El arco de soldadura puede iniciarse rayando la superficie, formando un cortocircuito. Sólo cuando se rompe el cortocircuito fluye la corriente de soldadura principal. Sin embargo, existe el riesgo de que el electrodo se pegue a la superficie y cause una inclusión de tungsteno en la soldadura.

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Este riesgo puede minimizarse utilizando la técnica de “arco de elevación”, en la que el cortocircuito se forma a un nivel de corriente muy bajo. La forma más común de iniciar el proceso del arco TIG es usar HF (High Frequency). El HF consiste en chispas de alto voltaje de varios miles de voltios que duran unos pocos microsegundos. Las chispas de alta frecuencia provocan la rotura o ionización de la separación entre electrodos y piezas. Una vez que se forma una nube de iones/electrones, la corriente puede fluir desde la fuente de energía.

Nota: Como el HF genera una emisión electromagnética (EM) anormalmente alta, los soldadores deben ser conscientes de que su uso puede causar interferencias, especialmente en equipos electrónicos.

Dado que las emisiones electromagnéticas pueden transmitirse por el aire, como las ondas de radio, o a lo largo de los cables de alimentación, se debe tener cuidado para evitar interferencias con los sistemas de control y los instrumentos en las proximidades de la soldadura.

El HF también es importante para estabilizar el arco de CA; en CA, la polaridad del electrodo se invierte a una frecuencia de aproximadamente 50 veces por segundo, provocando que el arco se extinga en cada cambio de polaridad. Para asegurar que el arco se vuelve a encender en cada inversión de polaridad, se generan chispas de alta frecuencia a través de la separación entre electrodo y pieza de trabajo para que coincida con el comienzo de cada medio ciclo.

¿Qué Electrodo usar para soldar? Técnicas, pasos y trucos para hacerlo bien

Los electrodos para la soldadura de corriente continua son normalmente de tungsteno puro con 1 a 4% de toria para mejorar la ignición del arco. Los aditivos alternativos son el óxido de lantano y el óxido de cerio que, según se afirma, ofrecen un rendimiento superior (arranque del arco y menor consumo de electrodos).

Es importante seleccionar el diámetro correcto del electrodo y el ángulo de la punta para el nivel de corriente de soldadura. Por regla general, cuanto más baja sea la corriente, menor será el diámetro del electrodo y el ángulo de la punta.

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En la soldadura AC, como el electrodo operará a una temperatura mucho más alta, se utiliza tungsteno con una adición de circonio para reducir la erosión del electrodo. Cabe señalar que debido a la gran cantidad de calor generado en el electrodo, es difícil mantener una punta puntiaguda y el extremo del electrodo asume un perfil esférico o “bola”.

Gas de protección

El gas protector se selecciona en función del material que se va a soldar. Las siguientes pautas pueden ayudar:

  • Soldadura con Argón – el gas de protección más utilizado que se puede utilizar para soldar una amplia gama de materiales, incluyendo aceros, acero inoxidable, aluminio y titanio.
  • Soldadura de Argón + 2 a 5% H2 – la adición de hidrógeno al argón hará que el gas se reduzca ligeramente, ayudando a la producción de soldaduras de aspecto más limpio sin oxidación de la superficie. Como el arco es más caliente y más estrecho, permite velocidades de soldadura más altas. Las desventajas incluyen el riesgo de agrietamiento por hidrógeno en aceros al carbono y la porosidad del metal de soldadura en aleaciones de aluminio.
  • Soldaduras de mezclas de helio y helio/argón – Es la repuesta a la pregunta de cómo soldar con argón. La adición de helio al argón elevará la temperatura del arco. Esto promueve velocidades de soldadura más altas y una penetración de soldadura más profunda. Las desventajas de usar helio o una mezcla de helio y argón son el alto costo del gas y la dificultad para iniciar el arco.

Aplicaciones

TIG se aplica en todos los sectores industriales, pero es especialmente adecuado para la soldadura de alta calidad.

En la soldadura manual, el arco relativamente pequeño es ideal para material de lámina delgada o penetración controlada (en el recorrido de la raíz de las soldaduras de tuberías). Debido a que la tasa de deposición puede ser bastante baja (usando una varilla de relleno separada), MMA o MIG pueden ser preferibles para materiales más gruesos y para pasadas de relleno en soldaduras de tuberías de pared gruesa.

La TIG también se aplica ampliamente en sistemas mecanizados, ya sea de forma autógena o con alambre de relleno. Sin embargo, existen varios sistemas “listos para usar” para la soldadura orbital de tuberías, utilizados en la fabricación de plantas químicas o calderas.

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Los sistemas con soldadoras TIG no requieren habilidad manipuladora, pero el operador debe estar bien entrenado. Debido a que el soldador tiene menos control sobre el comportamiento del arco y del cordón de soldadura, se debe prestar especial atención a la preparación del borde (mecanizado en lugar de preparado a mano), al ajuste de la unión y al control de los parámetros de soldadura.