Introducción
La soldadura por electrogas es una variación de los procesos MIG/MAG y el proceso de soldadura FCAW. Al igual que con el proceso Electroslag, la soldadura Electrogas utiliza zapatas de retención para confinar el baño de soldadura en posición vertical.
La formación de la atmósfera protectora y la transferencia del metal son idénticas al proceso MIG/MAG.
Se puede usar o no protección adicional inyectando un gas o una mezcla de gases desde una fuente externa.
Los aspectos mecánicos del proceso de electrogas son similares a los del proceso de electroescoria y, una vez iniciado, continúa hasta que se completa la soldadura.
Para el comienzo de la operación, se alimenta un electrodo consumible en forma de alambre, macizo o tubular, en una cavidad formada por las caras del chaflán de las piezas a soldar y por las zapatas de retención. Se inicia un arco eléctrico entre el electrodo y una placa ubicada en la parte inferior de la junta.
El calor del arco fusiona las caras biseladas y el electrodo que se alimenta continuamente.
Los metales fundidos del metal de aporte fundido y el metal base forman un charco fundido debajo del arco y se solidifican.
El electrodo puede oscilar horizontalmente a través de la junta, particularmente en juntas más gruesas, para distribuir el calor y el metal de aporte de manera más uniforme.
A medida que la soldadura se solidifica, una o ambas zapatas se moverán hacia arriba junto con el cabezal de soldadura para continuar con la soldadura. Aunque el eje de la es vertical, la posición de soldadura es la posición plana, con desplazamiento vertical.
Muchos tienen dificultad para diferenciar la electroescoria de la soldadura por electrogas. Para que sea más fácil de recordar, recuerde que electrogas tiene "Gas" en el nombre y es como GMAW en electroslag.
Básicamente, los componentes de la soldadura por electrogas son:
Con fuentes de energía como voltaje variable (corriente constante), desplazamiento variable (corriente constante), el desplazamiento vertical se puede controlar variando el arco eléctrico.
Los aspectos mecánicos del proceso de electrogas son similares a los del proceso de electroescoria y, una vez iniciado, continúa hasta que se completa la soldadura.
Cómo se produce la soldadura en el proceso de electrogas
La soldadura se realiza normalmente en una sola pasada.Para el comienzo de la operación, se alimenta un electrodo consumible en forma de alambre, macizo o tubular, en una cavidad formada por las caras del chaflán de las piezas a soldar y por las zapatas de retención. Se inicia un arco eléctrico entre el electrodo y una placa ubicada en la parte inferior de la junta.
El calor del arco fusiona las caras biseladas y el electrodo que se alimenta continuamente.
Los metales fundidos del metal de aporte fundido y el metal base forman un charco fundido debajo del arco y se solidifican.
El electrodo puede oscilar horizontalmente a través de la junta, particularmente en juntas más gruesas, para distribuir el calor y el metal de aporte de manera más uniforme.
A medida que la soldadura se solidifica, una o ambas zapatas se moverán hacia arriba junto con el cabezal de soldadura para continuar con la soldadura. Aunque el eje de la es vertical, la posición de soldadura es la posición plana, con desplazamiento vertical.
Muchos tienen dificultad para diferenciar la electroescoria de la soldadura por electrogas. Para que sea más fácil de recordar, recuerde que electrogas tiene "Gas" en el nombre y es como GMAW en electroslag.
Equipo de soldadura
El equipo básico para la soldadura por electrogas es similar a la soldadura por electroescoria convencional. La diferencia fundamental es la introducción de gas de protección del arco y baño de metal fundido, cuando se necesita gas de protección (en la soldadura electrogás con hilo tubular no siempre es necesario el gas de protección.Básicamente, los componentes de la soldadura por electrogas son:
- Fuente de alimentación de corriente continua
- Zapatos refrigerados por agua para contener la soldadura fundida;
- una pistola de soldar;
- Dispositivo de alimentación;
- Un mecanismo para pistola oscilante en soldadura;
- Equipo para suministrar gas de protección cuando se utilice.
Fuente de alimentación
La fuente de alimentación puede ser de voltaje constante o de corriente constante. Cuando se utiliza una unidad de tensión constante, el desplazamiento vertical puede controlarse manualmente o mediante un dispositivo, como una célula fotoeléctrica, que detecta la altura de ascenso del baño de fusión.Con fuentes de energía como voltaje variable (corriente constante), desplazamiento variable (corriente constante), el desplazamiento vertical se puede controlar variando el arco eléctrico.
Alimentador del cable
Es similar al utilizado en los procesos automáticos MIG/MAG y FCAW. El alimentador debe poder alimentar el electrodo a altas velocidades y enderezar el alambre tomando su extremo recto.Pistola de soldadura
La pistola de soldar para soldadura por electrogas realiza las mismas funciones que las de soldadura MIG/MAG y de alambre tabular .
Guía al electrodo a la posición deseada en el espacio de unión y transmite la corriente de soldadura al electrodo y, en algunas aplicaciones, proporciona gas de protección alrededor del electrodo y el arco.
La principal diferencia entre una pistola de electrogas y las de soldadura MIG/MAG o hilo tubular es la limitación en la dimensión paralela a la abertura de raíz entre láminas, ya que la boquilla de la pistola debe adaptarse a esta estrecha abertura. El ancho de la pistola a menudo se limita a 10 mm para que pueda tener un recorrido horizontal adecuado.
La principal diferencia entre una pistola de electrogas y las de soldadura MIG/MAG o hilo tubular es la limitación en la dimensión paralela a la abertura de raíz entre láminas, ya que la boquilla de la pistola debe adaptarse a esta estrecha abertura. El ancho de la pistola a menudo se limita a 10 mm para que pueda tener un recorrido horizontal adecuado.
Zapatos de retención
Al igual que con la soldadura por electroescoria, se utilizan zapatas para retener el baño de soldadura. Por lo general, ambos zapatos se mueven hacia arriba a medida que avanza la soldadura. En algunas soldaduras, una de las zapatas puede ser una junta estacionaria.
Para evitar que el baño de soldadura incorpore el cobre de las zapatas, estas se enfrían con agua para que no se fundan.
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Para soldar acero con alambre tubular, el CO2 es el gas de protección comúnmente utilizado. La mezcla de 80% de argón y 20% de CO2 se utiliza normalmente para soldar acero con electrodos sólidos.
Algunos electrodos tubulares son del tipo autoprotegido. Cuando se funden, los fundentes generan un gas de protección para proteger el metal de aporte y el metal de soldadura fundido.
La viabilidad económica depende del espesor de la lámina y la longitud de la junta. El proceso se utiliza principalmente para soldar aceros al carbono y aceros aleados, pero también es aplicable a aceros inoxidables austeníticos y otros metales y aleaciones que son soldables por los procesos MIG/MAG. El espesor del metal base puede variar en un rango de 10 a 100 mm. Normalmente, cuando el espesor es superior a 75 mm, el proceso de soldadura por electroescoria es más recomendable que el proceso por electrogas.
Cuanto mayor sea la junta a soldar, mayor será la eficiencia de este proceso. Para la soldadura en campo, por ejemplo juntas verticales de grandes tanques de almacenamiento, el proceso elimina la mano de obra y el costo de la soldadura manual. Las variables de soldadura del proceso de electrogas son similares a las del proceso de electroescoria.
La energía normalmente utilizada en el proceso de electrogas es corriente continua, polaridad inversa. Las fuentes de alimentación utilizadas para la soldadura por electrogas suelen estar en el rango de 750 a 1000 A para un ciclo de trabajo del 100 % (uso continuo).
En este proceso, el calor del arco eléctrico debe aplicarse uniformemente a lo largo de la junta con láminas de 30 a 100 mm de espesor, la pistola de soldar se hace oscilar horizontalmente sobre el baño de fusión para lograr una deposición uniforme del metal y la fusión completa ambos lados. . El giro horizontal no suele ser necesario para chapas de menos de 30 mm de espesor.
Todas las discontinuidades encontradas en las soldaduras realizadas por los dos procesos se pueden encontrar en las soldaduras realizadas con electrosoldadura. Sin embargo, la causa de algunas discontinuidades, como la falta de fusión, puede ser diferente en la soldadura por electrogas.
Las soldaduras realizadas con el proceso de soldadura por electrogas en condiciones normales de operación dan como resultado soldaduras de alta calidad libres de discontinuidades dañinas.
El inspector de soldadura debe estar al tanto de estas discontinuidades:
Sin embargo, cuando se usa la oscilación del electrodo, la escoria puede solidificarse parcialmente cerca de una zapata mientras que el arco está cerca de la otra zapata. Cuando vuelve el arco, se puede incorporar la escoria si no se vuelve a fundir.
Sin embargo, si algo interfiere con el revestimiento de gas de protección, pueden producirse porosidades. Otras causas de la porosidad pueden ser corrientes de aire excesivas, fugas de agua de los zapatos y electrodos de retención o gas de protección contaminado.
Las grietas se pueden formar a altas temperaturas, junto con la solidificación o inmediatamente después. Están ubicados cerca del centro de la soldadura (agrietamiento en caliente).
Las grietas en la soldadura se pueden evitar modificando la característica de solidificación de la soldadura. Esto se puede lograr alterando la forma del baño de soldadura, a través de cambios apropiados en las variables de soldadura.
Se debe aumentar el voltaje del arco y disminuir el amperaje y la velocidad de desplazamiento. A menudo, aumentar el espacio entre las raíces de las hojas puede ayudar, aunque esto puede no ser rentable.
Si las grietas son causadas por alto contenido de carbono o azufre en el acero, la penetración del metal base debe mantenerse baja para minimizar la dilución del metal base en la soldadura. Además, se puede usar un electrodo con alto contenido de manganeso para soldar aceros con alto contenido de azufre.
Además de estas discontinuidades, debemos observar:
Tipos y funciones de consumibles - electrodos y gases
Hay dos tipos de electrodos utilizados en la soldadura por electrogas, a saber:- Alambre tubular (como flujo interno);
- Cable solido;
Para soldar acero con alambre tubular, el CO2 es el gas de protección comúnmente utilizado. La mezcla de 80% de argón y 20% de CO2 se utiliza normalmente para soldar acero con electrodos sólidos.
Algunos electrodos tubulares son del tipo autoprotegido. Cuando se funden, los fundentes generan un gas de protección para proteger el metal de aporte y el metal de soldadura fundido.
Características y aplicaciones
La soldadura por electrogas se utiliza para unir láminas gruesas que deben soldarse en posición vertical o que pueden colocarse en posición vertical para soldar. La soldadura se suele realizar en una sola pasada.La viabilidad económica depende del espesor de la lámina y la longitud de la junta. El proceso se utiliza principalmente para soldar aceros al carbono y aceros aleados, pero también es aplicable a aceros inoxidables austeníticos y otros metales y aleaciones que son soldables por los procesos MIG/MAG. El espesor del metal base puede variar en un rango de 10 a 100 mm. Normalmente, cuando el espesor es superior a 75 mm, el proceso de soldadura por electroescoria es más recomendable que el proceso por electrogas.
Cuanto mayor sea la junta a soldar, mayor será la eficiencia de este proceso. Para la soldadura en campo, por ejemplo juntas verticales de grandes tanques de almacenamiento, el proceso elimina la mano de obra y el costo de la soldadura manual. Las variables de soldadura del proceso de electrogas son similares a las del proceso de electroescoria.
La energía normalmente utilizada en el proceso de electrogas es corriente continua, polaridad inversa. Las fuentes de alimentación utilizadas para la soldadura por electrogas suelen estar en el rango de 750 a 1000 A para un ciclo de trabajo del 100 % (uso continuo).
En este proceso, el calor del arco eléctrico debe aplicarse uniformemente a lo largo de la junta con láminas de 30 a 100 mm de espesor, la pistola de soldar se hace oscilar horizontalmente sobre el baño de fusión para lograr una deposición uniforme del metal y la fusión completa ambos lados. . El giro horizontal no suele ser necesario para chapas de menos de 30 mm de espesor.
Discontinuidades inducidas por el proceso de soldadura por electrogas
La soldadura por electrogas es básicamente un proceso de soldadura MIG/MAG o de hilo tubular.Todas las discontinuidades encontradas en las soldaduras realizadas por los dos procesos se pueden encontrar en las soldaduras realizadas con electrosoldadura. Sin embargo, la causa de algunas discontinuidades, como la falta de fusión, puede ser diferente en la soldadura por electrogas.
Las soldaduras realizadas con el proceso de soldadura por electrogas en condiciones normales de operación dan como resultado soldaduras de alta calidad libres de discontinuidades dañinas.
El inspector de soldadura debe estar al tanto de estas discontinuidades:
Inclusiones de escoria
El proceso suele ser de una sola pasada, por lo que no es necesario eliminar la escoria. La velocidad de solidificación de la soldadura es relativamente baja. Hay una gran cantidad de tiempo disponible para que la escoria fundida flote hacia la superficie de la piscina fundida.Sin embargo, cuando se usa la oscilación del electrodo, la escoria puede solidificarse parcialmente cerca de una zapata mientras que el arco está cerca de la otra zapata. Cuando vuelve el arco, se puede incorporar la escoria si no se vuelve a fundir.
Porosidad
Los electrodos tubulares contienen elementos desoxidantes y deshidratantes en el núcleo. Una combinación de gas de protección y compuestos formadores de escoria del núcleo del electrodo generalmente produce una soldadura sana y sin porosidad.Sin embargo, si algo interfiere con el revestimiento de gas de protección, pueden producirse porosidades. Otras causas de la porosidad pueden ser corrientes de aire excesivas, fugas de agua de los zapatos y electrodos de retención o gas de protección contaminado.
grietas
No ocurren en condiciones normales de soldadura. El calentamiento y enfriamiento relativamente lento de la soldadura reduce considerablemente el riesgo de que se desarrollen grietas en frío (hidrógeno).Las grietas se pueden formar a altas temperaturas, junto con la solidificación o inmediatamente después. Están ubicados cerca del centro de la soldadura (agrietamiento en caliente).
Las grietas en la soldadura se pueden evitar modificando la característica de solidificación de la soldadura. Esto se puede lograr alterando la forma del baño de soldadura, a través de cambios apropiados en las variables de soldadura.
Se debe aumentar el voltaje del arco y disminuir el amperaje y la velocidad de desplazamiento. A menudo, aumentar el espacio entre las raíces de las hojas puede ayudar, aunque esto puede no ser rentable.
Si las grietas son causadas por alto contenido de carbono o azufre en el acero, la penetración del metal base debe mantenerse baja para minimizar la dilución del metal base en la soldadura. Además, se puede usar un electrodo con alto contenido de manganeso para soldar aceros con alto contenido de azufre.
Además de estas discontinuidades, debemos observar:
- La alta tasa de deposición de este proceso implica un alto riesgo de falta de fusión;
- La soldadura por electrogas, al igual que la soldadura por electroescoria, tiene el problema del sobrecalentamiento: la granulación gruesa de la soldadura y las regiones adyacentes tiene propiedades deficientes en términos de tenacidad. Es posible que se requiera un tratamiento térmico después de la soldadura.
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Citación
Cuando necesite incluir un hecho o información en una tarea o ensayo, también debe incluir dónde y cómo encontró esa información (Qué es la soldadura por electrogas).
Eso da credibilidad a su papel y a veces se requiere en la educación superior.
Para hacer su vida (y citación) más fácil simplemente copie y pegue la siguiente información en su tarea o ensayo:
Luz, Gelson. ¿Qué es la soldadura por electrogas (EGW)?. Blog de Materiales. Gelsonluz.com. dd mmmm aaaa. URL.
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