Gas Metal Arc Welding (GMAW)Teoría y Fundamentos

Gas Metal Arc Welding GMAW

(MIG/MAG)

Gas Metal Arc Welding GMAW

• Es un proceso de soldadura por arco que emplea un arco entre un electrodo continuo de metal de aporte y el charco de soldadura

Gas Metal Arc Welding GMAW

• El proceso se realiza bajo un escudo de gas suministrado externamente y sin aplicación de presión.

Antecedentes

• El concepto GMAW surgió en la década de 1920 pero estuvo disponible comercialmente en 1948.

• Se consideró un proceso de electrodo de metal desnudo de diámetro pequeño con alta densidad de corriente que empleaba gas inerte para proteger el arco de soldadura.

Antecedentes

• Conocido por el término MIG

• Posee la nomenclatura AWS y CSA de soldadura con gas y arco metálico GMAW (siglas del ingles de Gas Metal Arc Welding).

Componentes del Equipo de GMAW

• Fuente de Poder de Voltaje Constante (CV)• Alimentador de Alambre de Velocidad Constante• Pistola y Cables• Flujómetro, Mangueras,• Cilindro y Conexiones para el gas• Alambre ( Electrodo )

Esquema de un equipo GMAW

Ventajas del proceso GMAW

• Puede soldar todos los metales y aleaciones comerciales.

• No tiene la restricción de tamaño de electrodo limitado que se presenta en SMAW.

• Puede soldarse en todas las posiciones

• Tasas de deposición altas.

Ventajas del proceso GMAW

• Velocidades de depósito altas.

• Menos reinicios y finales de soldadura.

• Mayor penetración que con el proceso SMAW.

• Mejor resistencia mecánica.

• No se requiere de excesiva limpieza.

Limitaciones del proceso GMAW

• Equipo más complejo.

• Mas costoso.

• Menos transportable.

• Difícil de usar en lugares de difícil acceso.

• La pistola es más grande que un porta electrodo.

Limitaciones del proceso GMAW

• El arco de soldadura debe protegerse. contra corrientes de aire por lo que se. considera un equipo de atmósfera controlada.

• Mayor calor radiado e intensidad.

Principios de funcionamiento

• Se basa en la alimentación automática de un electrodo continuo consumible que se protege mediante un gas de procedencia externa

• Es importante la habilidad del soldador para ajustar equipo, voltaje y velocidad

Factores que determinan el tipo de transferencia

• Magnitud y tipo de corriente de soldadura.

• Diámetro del electrodo.

• Composición del electrodo.

• Extensión del electrodo.

• Gas protector.

Extensión del electrodo

Regulación longitud del arco GMAW

Proceso GMAW

Tipos de transferencia

Transferencia Corto circuito

• Se obtiene Voltajes bajos y ( 16V a 22V ) Amperajes Bajos ( 30A a 200A )• Se suele usar con Alambres: diámetros pequeños ( 0.025” a 0.045” ) ( .60 mm a 1.10 mm )• El mejor es de 0.035” (0.9 mm)Gases recomendados: Gas 100% CO2 (Bajo Costo) o Gas 75% Ar/25% CO2 (Mezcla)

Transferencia Corto circuito

• Produce un charco pequeño.

• Rápida solidificación.

• Especial para uniones delgadas.

• Aportación del electrodo por gotas de 20 a más de 200 veces por segundo.

Transferencia Corto circuito

Ventajas• Bajo aporte de calor.• Todas las posiciones

de soldadura.• Bajo costo.• Se puede manejar

bien en uniones irregulares.

Limitaciones• Salpicadura.• Posibilidad de falta de

fusión.• Limitado a espesores

delgados..

Transferencia Corto circuito

Transferencia Corto circuito

Transferencia Globular

• Electrodo positivo.

• Tamaño de gota mayor, diámetro del electrodo.

• Se da sea cual sea el gas empleado.

• Solo se puede utilizar en posición plana.

• Longitud de arco.

Transferencia Globular

Ventajas• Alta Penetración.• Alta Deposición.• Bajo costo del gas.

Limitaciones• Excesiva salpicadura.• Sólo en posición

plana u horizontal.

Transferencia Globular

• Se obtiene: Voltajes altos y ( 25V a 35V) Amperajes altos ( 200A a 500A )• Se suele usar con electrodos: Diámetros más grandes (0.035” o más) ( .90 mm o más)• Gases recomendados: Gas 100% CO2 (Bajo costo) o Gas (Mezcla) 75% Ar/25% CO2

Transferencia Globular

Transferencia Globular

Transferencia por Aspersión

• Se utiliza CCEP.

• Utilización de gas inerte.

• Centenares de gotas por segundo.

• Se puede utilizar en cualquier posición.

Transferencia por Aspersión

VENTAJAS• Cordón suave y de buena apariencia.• Alta penetración.• Alta deposición.• No hay salpicadura.

LIMITACIONES• Probabilidad de

socavación.• Gas de costo más

alto.• solamente posición

plana u horizontal.• Alta radiación del

arco.

Transferencia por Aspersión

• Se obtiene: Voltajes Altos ( 25V a 35V ) Amperajes altos ( 200A a 500A )Se suele usar con electrodos: De gran diámetro (0.045” y más) (1.10 mm y más)• Gases recomendados: 90% Ar con 10% CO2 95% Ar con 5% O2 98% Ar con 2% CO2 98% Ar con 2% O2

Transferencia por Aspersión

Variables que afectan una soldadura GMAW

• Penetración.

• Geometría.

• Calidad del depósito.

Variables que afectan una soldadura GMAW

• Corriente de una soldadura.

• Velocidad de alimentación.

• Polaridad.

• Voltage de arco.

• Velocidad de recorrido.

• Extensión del electrodo.

Variables que afectan una soldadura GMAW

• Ángulo de desplazamiento.

• Posición de la unión que se va a soldar.

• Diámetro del electrodo.

• Composición y tasa de flujo del gas protector.

Polaridad en el proceso GMAW

Generalmente utiliza CCEP

• Arco estable.

• Transferencia del metal uniforme.

• Relativamente pocas salpicaduras.

• Buenas características de la zona soldadura.

• Profundidad máxima de penetración.

Polaridad en el proceso GMAW

CCEN

• Pocas veces se utiliza.• Alta velocidad de fusión.• Transferencia globular.• Menor penetración.

Proceso GMAW

Gases usados en GMAW

Función

• Proteger el metal de soldadura fundido de la atmósfera.

• Dar características al arco.

• Modalidad de transferencia del metal.

• Penetración y perfil de la franja de soldadura.

Gases usados en GMAW

• Velocidad de soldadura.

• Tendencia al socavamiento.

• Acción limpiadora.

• Propiedades mecánicas del metal de soladura.

Gases usados en GMAW

• Dióxido de Carbono.• Mezcla de Argón/Dióxido de Carbono.• Mezcla de Helio/Argón/Dióxido de Carbono.• Argón.• Mezcla de Helio/Argón.

Gases Inertes

Argón Y Helio

• Se emplean para soldar metales no ferrosos y aceros inoxidables, al carbono y de baja aleación.

• Las diferencias físicas entre ambos son: densidad, conductividad térmica y características del arco.

Gas Inertes

Argón• 1.4 más denso que el

aire.• Más pesado.• Transferencia Spray.

Helio• 0.14 veces la del aire• Más liviano.• Mayores tasas de

flujo 2 o 3 veces más.• Mayor conductibilidad

térmica.

En aceros al Carbono por Corto Circuito 100% CO2 Buena penetración Buena velocidad de avance 75% Ar/25% CO2 Baja salpicadura Charco más líquido

En aceros al Carbono 80% Ar/20% CO2 El más baratopor Spray85-96% Ar Balanceado con CO2 Mayor velocidad de viajeCharco más líquidoMayor penetraciónMenos socavaciones

En aceros de baja aleación por Corto Circuito 75% Ar/25%CO2

Estabilidad de arco buenaPoca salpicaduraApariencia aceptable

Depósito de soldadura GMAW