Elección de gases para soldadura

Comprender las opciones en gases y cómo cada una altera el proceso y la soldadura final, le ayudará a elegir la mejor combinación de gases para su trabajo.

Dióxido de carbono

·      Las mezclas de dióxido de carbono y argón son las opciones de gas más comunes para la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) de acero al carbono. Si hay una configuración predeterminada para este proceso, sería una mezcla 75/25 de argón/CO2. La segunda más común es una mezcla 90/10. Cada uno tiene sus propios beneficios particulares.

·      El CO2 es el gas reactivo menos costoso, el que se usa con más frecuencia en la soldadura y el único gas de protección que se puede usar sin agregar un gas inerte. El CO2 proporciona una penetración amplia y profunda en las juntas, lo que lo hace ideal para soldar materiales gruesos. Esto hace que el uso de 100 por ciento de CO2 sea una buena opción para algunas aplicaciones con núcleo fundente.

·      Cuanto más CO2 uses, más grande será la gota del cable y más globular será tu modo de transferencia. La desventaja de esto es que tiende a crear un arco menos estable y más salpicaduras que cuando se mezcla con otros gases. Esto no solo hace que sea difícil lograr una soldadura limpia, sino que es casi inevitable un acabado posterior a la soldadura de la pieza.

Argón

·      El argón es muy eficaz para estabilizar el arco, lo que significa que la transferencia de energía a través del arco es fácil. Cuanto mayor sea el contenido de argón de su gas de protección, más fina será la gota que pueda lograr. Esto significa que puede crear soldaduras con una calidad y apariencia más consistentes, y permite un buen control del baño de soldadura. El estrecho perfil de penetración logrado con argón hace que el gas sea ideal para soldaduras de filete y a tope. Debido a que el uso de argón produce menos salpicaduras, también puede minimizar los tiempos de limpieza posteriores a la soldadura. El uso de argón al 100 por ciento es común para soldar aluminio, magnesio o titanio debido a todas estas cualidades.

·      La mezcla de argón y CO2 en la soldadura de acero al carbono es un intento de obtener los beneficios de ambos gases para generar altas tasas de productividad y, al mismo tiempo, crear soldaduras visualmente atractivas.

·      Los dos gases también ofrecen valores específicos de resistencia y ductilidad a una soldadura. El gas de protección con mayor contenido de argón produce soldaduras con mayores resistencias a la tracción y límite elástico, pero menor ductilidad, mientras que un mayor contenido de CO2 en una mezcla de gases de protección mejora la ductilidad y la resistencia al agrietamiento, pero reduce los límites elásticos y de tracción. Es posible que algunas aplicaciones no necesiten un mayor contenido de argón porque la mayor resistencia que ofrece es innecesaria y podría hacer que la soldadura sea más susceptible al agrietamiento debido a un aumento de las tensiones internas, un componente del agrietamiento inducido por hidrógeno. La presencia de una microestructura susceptible y de hidrógeno también aumentará el riesgo de agrietamiento. Sin embargo, otras soldaduras pueden requerir este mayor contenido porque, de lo contrario, podrían no cumplir con los estándares mínimos de resistencia.

·      La alta entrada de calor tiene un efecto similar en las propiedades mecánicas de la soldadura que el CO2, ya que reduce la resistencia y aumenta la ductilidad. Por el contrario, los aportes de calor más bajos y el gas con alto contenido de argón harán lo contrario, aumentando la resistencia y reduciendo la ductilidad. Por esta razón, el balance de calor y gas de protección a menudo se puede utilizar para agravar o compensar estos efectos. Por ejemplo, puede optar por utilizar un nivel de argón más alto en una aplicación en la que la alta entrada de calor ha causado una disminución en la resistencia de la soldadura. O si la baja entrada de calor ha afectado negativamente la ductilidad de la soldadura, el gas de protección de CO2 directo puede minimizar ese efecto.

Gases adicionales

Helio

·      El helio se utiliza normalmente para soldar metales no ferrosos. También se utiliza para soldar aceros inoxidables en una fórmula de mezcla triple de argón y CO2. El helio crea un arco caliente, lo que ayuda a aumentar las velocidades de desplazamiento y las tasas de productividad. También produce un perfil de penetración amplio y profundo, lo que lo hace ideal para soldar materiales gruesos. El helio se utiliza a menudo en proporciones de 25 a 75 por ciento de helio con un equilibrio adecuado de argón. Al ajustar estas relaciones, puede cambiar la penetración de la soldadura, el perfil del cordón y las velocidades de desplazamiento. Dado que el helio es más caro que otros gases y requiere un caudal más alto que el argón porque es muy ligero, debe sopesar cuidadosamente el valor de la mayor productividad que proporciona frente a su mayor costo.

Oxígeno

·      El oxígeno es un gas reactivo que generalmente se usa en proporciones del 9 por ciento o menos. La adición de oxígeno a una mezcla de argón ayuda a mejorar la fluidez del baño de soldadura, la penetración de la soldadura y la estabilidad del arco, especialmente cuando se sueldan aceros al carbono, de baja aleación e inoxidables. Dado que el oxígeno causa la oxidación del metal de soldadura, en la mayoría de los casos no debe usarse para soldar aluminio, magnesio, cobre u otros metales exóticos.