Manual de conceptos bsicos en soldadura y corteSoldadura y corte con gas de proteccin para procesos:GMAW (MIG/MAG)GTAW (TIG/TAG)FCAW (Tubular)PAW (Plasma)OAW (Oxiacetileno)OFC-A (Oxicorte-Acetileno)

MANUAL DE CONCEPTOS BSICOS EN SOLDADURA

Y CORTE

SSOOLLDDAADDOORRSOLDADURA Y OXICORTE CON GAS DE PROTECCIN

Introduccin 6-9

Proceso de soldadura MIG/MAG 10-13

Proceso de soldadura TIG 14-20

Proceso de soldadura PAW (Soldadura por arco plasma) 21

Tipos de uniones 22-27

Defectos y causas en las soldaduras 28-29

Gases de proteccin 30-33

Soldadura MIG/MAG

Soldadura TIG

Datos de soldadura 34-40

Soldadura MIG/MAG

Soldadura alambre tubular FCAW

Soldadura TIG

Corte con oxiacetileno 41

La seguridad siempre 49

NNDDIICCEE

30

Reduzca el nivel de salpicadurasy mejore el perfil de la unin con el

empleo de mezclas FERRO D eINFRA MIXX 200 minimice elesmerilado post-soldadura.

RECOMENDACIN

Gases para la soldadura MIG/MAG

Aceros al Carbono y de baja aleacin

Los gases FERRO D y G, INFRA MIXX 200/25, INFRAMIXX 200/20, INFRA MIXX 200/8, INFRA MIXX 200/2,INFRA MIXX 200/02, INFRA MIXX 200/05, se empleanpara soldar aceros al Carbono.

La eleccin depende de la composicin del acero y delos requerimientos de operacin.

Lneas generales

La penetracin se incrementa cuanto mayor es elcontenido de CO2.

El nivel de salpicaduras se incrementa cuandoaumenta el contenido en CO2.

Se debe elegir FERRO D para espesores pequeos(menores a 10 mm), INFRA MIXX 200/8 para espe-sores intermedios (menores a 15 mm), mientras queel gas INFRA MIXX 200/20 y/o FERRO G dan mejoresresultados para materiales ms gruesos (mayores a 15 mm) y para el trabajo en posicin.

La mezcla INFRA MIXX 200/05 puede emplearse enlugar del INFRA MIXX 200/02, FERRO G cuando serequiera mayor velocidad de soldadura.

Los aceros que contienen Cromo necesitan un tratamiento especial. Existe el riesgo de que el CO2pueda reaccionar con el Cromo para formar carburos de Cromo, lo que disminuye las propiedades del ace-ro. La cantidad de CO2 que puede tolerar el acero,depende del contenido de Cromo del mismo.Sin embargo el CO2 se debe de mantener al mnimo.

INFRA MIXX 200/20

CO2

Gases de proteccin

31

Acero al Carbono

INFRA MIXX 200/2( Ar + CO2 )

INFRA MIXX 200/8( Ar + CO2 )

INFRA MIXX 200/25 INFRA MIXX 200/20( Ar + CO2 )

FERRO D( Ar + CO2 + O2 )

Gases para la soldadura MIG/MAG

Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono y de baja aleacin (Cromo-Molibdeno) y aceros inoxidables de espesores menores a 10 mm en cortocircuitoy en arco spray. Recomendada para alambres slidos.

Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono y de baja aleacin (Cromo-Molibdeno) de espesores menores a 15 mm en cortocircuito y en arco spray.Recomendada para alambres slidos.

El alto contenido de CO2 le garantiza excelente penetracin para espesores may-ores a 15 mm, ideal para corto circuito con penetraciones y relaciones de aportecercanos al CO2 puro. Recomendada para alambres slidos y tubulares.

Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono de espesores nenores a10mm en arco spray pulsado. Confiere unas propiedades excelentes para procesosautomticos de soldadura: incremento de velocidad y nivel mnimo de proyec-ciones. Recomendada para alambres slidos y tubulares.

Beneficios de las mezclas FERRO D eINFRA MIXX 200

Gases de proteccin

32

Gases para la soldadura MIG/MAG

Gases de proteccin

Acero Inoxidable

INFRA MIXX 200/2( Ar + CO2 )

Excelente para soldadura convencional y MIG-sinrgico. La adicin de CO2 aumenta laexcelente penetracin. Aceros al carbn e inoxidable.

INFRA MIXX 200/02INFRA MIXX 200/05( Ar + O2 )

Para la transferencia en spray. La adicin de O2 estabiliza el arco y disminuye lassocavaciones.

Aluminio y sus aleaciones

ARGN Arco estable y controlable.Utilizado para el aluminio puro y sus aleaciones, el cordn final requiere limpieza.

ALUMIXX

( Ar + He )

La adicin de Helio proporciona un arco elctrico de mayor aporte trmico que asegu-ra una mejor fusin del material en diversos espesores, incrementa la velocidad deaplicacin y la penetracin.

Cobre y sus aleaciones

ARGN Empleado para lminas y placas menores a 9 mm de espesor, el cordn final requierelimpieza.

ALUMIXX

( Ar + He )

La adicin de Helio proporciona un arco elctrico de mayor aporte trmico que asegu-ra una mejor fusin del material en diversos espesores menores a 6 mm, en espesoresmayores garantiza excelente penetracin y mayor velocidad de aplicacin.

Nquel y sus aleaciones

ARGN Se emplea para lminas y placas menores a 9 mm de espesor.Vlido para la aplicacin por arco pulsado, el cordn final requiere limpieza.

ALUMIXX

( Ar + He )

La adicin de Helio proporciona un arco elctrico de mayor aporte trmico que asegu-ra una mejor fusin del material en diversos espesores, garantiza excelente pene-tracin y mayor velocidad de aplicacin.

RECOMENDACINLas mezclas para soldar lnea

INFRA MIXX, garantizan:- Incremento de la productividad

- Mejora considerable de la calidad de la soldadura

- Mayor seguridad al reducir la emisin dehumos txicos y menores radiaciones infrar-

rojos y ultravioleta

33

Beneficios de la mezcla Alumixx

Facilitan la transferencia de calor.

Vlido para emplear en metales con una elevada conductividad trmica,especialmente con espesores gruesos.

Mayor profundidad de penetracin.

Velocidades de soldadura mayores.

Beneficios de las mezclas INOXX TAG

Incremento en la velocidad de soldadura.

Mejora de la penetracin.

Disminuye el nivel de oxidaciones.

Menor consumo de gas y mejora en los costos.

Menor limpieza post-soldadura.

Menor consumo de energa elctrica.

Gases para la soldadura TIG

Gases de proteccin

Gas proteccin Metal

ARGN Todos los metales. Aceros al carbn, inoxidables, aluminio, cobre y aleaciones.Garantiza la estabilidad de arco.

ALUMIXX( Ar + He )

Recomendado para aceros Inoxidables no compatibles con HIDROGENO Serie 400-500, metales y aleaciones de alta conductividad trmica (Aluminio y Cobre).La adicin de Helio proporciona una soldadura ms rpida que con ARGN.

INOXX TAG( Ar + H2 )

Recomendado para soldadura manual de acero Inoxidable serie 200 y 300, Cupro-

Nquel y aleaciones de Nquel.

Ofrece excelente limpieza y altas velocidades de aplicacin.

INOXX TAG X-1( Ar + H2 )

Para espesores mayores y para aumento de velocidad de aplicacin.Recomendado para soldadura automtica de aceros Inoxidables serie 200 y 300,Cupro-Nquel y aleaciones de Nquel.

34

Datos tiles para la soldadura MIG/MAG

Valores de corriente ptimos para alambres slidos de acero

Dimetro del electrodo (mm)

0.8

0.9

1.1

1.6

Rango de corriente (A)

50-140

65-200

140-300

180-375

Longitud de alambre slido por Kilogramo

Dimetro del electrodo (mm)

0.8

0.9

1.1

1.6

Acero al Carbono

125

95

55

30

Acero Inoxidable

122

93

54

29

Aluminio

364

276

160

87

Longitud aproximada por Kilogramo (m)

Velocidad de fusin de alambres slidos de aporte de Acero al Carbono

Datos de soldadura

35

Condiciones tpicas para la soldadura de lminas de espesor bajo por el proceso MIG/MAG

Notas:

(1) Flujo de gas para la lnea de gases FERRO e INFRA MIXX 200: de 12 a 14 L/min. (25-30 pie3/h).Flujo de gas para lnea de gases ALUMIXX: de 18 a 25 L/min. (40-50 pie3/h).

(2) Soldadura por ambos lados.(3) Modo de transferencia arco pulsado.

Los rangos de flujo recomendados aplican en condiciones donde no existen corrientes de aire.

Datos de soldadura

Espesor de lmina

(mm) (in)

Separacin

(mm)

Dimetro delelectrodo

(mm)

Corriente

(A)

Voltaje

(V)

Gas (1)

Acero al Carbono

0.9 1/32 0.8 0.9 55-65 16-17 INFRA MIXX 200/05

1.2 3/64 0.8 0.9 80-100 17-19 INFRA MIXX 200/05

1.6 1/6 0.8 0.9 90-100 17-19 INFRA MIXX 200/2

2.0 5/64 0.8 0.9 110-130 18-20 INFRA MIXX 200/8

3.2 1/8 0.8 1.1

180-200 20-23

FERRO DFERRO DFERRO D

4.0 5/32 1.2 1.1

6.0 (2) 1/4 1.6 1.1

Acero Inoxidable

1.6 1/16 1.0 0.9 70-90 19-20 INFRA MIXX 200/02

2.0 5/64 1.0 0.9 75-95 19-20 INFRA MIXX 200/02

3.2 1/8 1.0 0.9 90-130 18-21 INOXX MAG

6.0 (2) 1/4 1.6 1.1 180-240 22-26 INOXX MAG

Aluminio y sus aleaciones

1.6 (3) 1/18 1.0 0.9 70-100 17-18 ARGN

2.0 (3) 5/64 1.0 0.9 70-100 17-18 ARGN

3.2 1/8 1.0 1.1 100-130 19-20 ALUMIXX

6.0 (2) 1/4 1.6 1.1 150-200 26-29 ALUMIXX

Condiciones tpicas para la soldadura de placas de espesor medio y alto por el proceso MIG/MAG

Uniones a tope en posicin plana Soldaduras en ngulo en posicin plana

Soldaduras a tope y en ngulo en posicin vertical

Cordn Dimetro Corriente Voltajedel alambre (A) (V)

(mm)

Aceros al carbono - INFRA FERRO D / FERRO G

Raz 0.9 90-100 17-18

Segundo 1.1 260-270 29-30Relleno 1.1 280-300 31-33

Acero Inoxidable - INOXX MAG

Raz 0.9 80-85 19-20

Segundo 1.6 220-230 22-24

Relleno 1.6 265-275 25-26

Aluminio y sus aleaciones - ALUMIXX

Raz 1.1 85-95 21-22

Segundo 1.6 210-220 24-26

Relleno 1.6 230-240 24-26

Longitud Dimetro Corriente Voltaje N de

de garganta del alambre (A) (V) pasos(mm) (mm)

6 1.1 300-320 31-33 1

10 1.1 290-310 30-32 2

12 1.1 290-310 30-32 4

Espesor Dimetro Corriente Voltaje N dede placa/ del (A) (V) pasosLongitud alambre

de garganta (mm)(mm)

6 0.9 80-95 17-18 1

10 0.9 70-180 19-20 1

12 (1) 0.9 80-95 17-18 2

12 (2) 0.9 70-180 19-20 2

Emplearuna onda triangular

Asegurarla fusin en la raz

Notas:

(1) Pasada de raz depositada en vertical descendente.(2) Resto de pasadas (de relleno) depositadas con oscilacin del electrodo.

36

Datos de soldadura

37

RazSegundaRelleno

1.11.61.6

140-180280-350280-350

2028-3028-30

Pasos Dimetro de alambre(mm)

Corriente(A)

Voltaje(V)

Placas de acero: Gases de proteccin INFRA MIXX 200/25, 200/20 CO2 en funcin de FCAWFlujo de gas de proteccin: 15 L/min (30 pie3/h)

Datos tiles para alambre tubular - FCAW

Rangos de corriente ptimos para electrodos de acero

Los rangos de corriente varan de acuerdo al tipo de alambre tubular

Condiciones de soldadura ptimas para alambres tubulares - FCAW

Dimetro del alambre (mm)

1.1

1.6

2.0

2.4

3.2

Corriente (A)

100-280

140-350

200-425

300-525

400-650

RazSegundaRelleno

1.11.11.1

130-165150-170170-200

181820

Soldaduras a tope Posicin plana

Pasos Dimetro de alambre(mm)

Corriente(A)

Voltaje(V)

Todas las soldaduras Posicin vertical

Longitud de garganta(mm)

Dimetro de alambre(mm)

Corriente(A)

Voltaje(V)

4.56.010.0

1.62.42.4

325-375400-450450-525

253032

Soldadura en ngulo Posicin plana, horizontal y vertical Pasada simple

Datos de soldadura

38

1.6

3.2

4.8

6.0

1.6

1.6 a 2.4

2.4

3.2

1.6

2.4

3.2

4.8

60-70

75-95

110-130

155-175

5

6

7

8

Respaldo eliminableespesor menor a 3.2 mm

Sin separacin de razespesor menor a 3.2 mm

espesor mayor oigual 4.8 mm

Espesor del metal Dimetro delelectrodo de

tungsteno (mm)

Dimetro de lavarilla de aporte

(mm)

Corriente de sol-dadura

(A)

Flujo de gas deproteccin

(L/min)

Condiciones tpicas para la soldadura TIG

Uniones a tope

Preparacin de bordes recomendada:

Acero al Carbono Corriente continua Electrodo aleado con Torio

Nota:

La velocidad del flujo del gas de proteccin est basada en el gas ARGN. Para mezclascon alto contenido en Helio (lnea ALUMIXX) el flujo de gas debe ser entre un 20% y un30% superior que el de Argn puro.

Acero Inoxidable Corriente continua Electrodo aleado con Torio

1.6

3.2

4.8

6.0

1.6

2.4

2.4

3.2

1.6

2.4

3.2

4.0

60-70

70-95

100-120

135-160

5

6

7

8

Aluminio Corriente alterna Electrodo aleado con Circonio

1.6

3.2

4.8

6.0

2.4

3.2

4.0

4.8

1.6

2.4

3.2

4.8

60-80

125-145

180-220

235-275

6

7

10

12

Datos de soldadura

39

1.6

3.2

4.8

6.0

1.6

1.6 a 2.4

2.4

3.2

1.6

2.4

3.2

4.8

50-70

90-120

135-175

170-200

5

5

6

7

Espesor del metal(mm)

Dimetro delelectrodo de

tungsteno (mm)

Dimetro de lavarilla de aporte

(mm)

Intensidad desoldadura

(A)

Caudal de gas deproteccin

(L/min)

Condiciones tpicas para la soldadura TIG

Uniones en T - Soldaduras en ngulo

Acero al Carbono Corriente continua Electrodo aleado con Torio

Nota:

La velocidad del flujo del gas de proteccin est basada en el gas ARGN.Para mezclas con alto contenido en Helio (lnea ALUMIXX) el flujo de gas debe ser entreun 20% y un 30% superior que el de Argn puro.

Acero Inoxidable Corriente continua Electrodo aleado con Torio

1.6

3.2

4.8

6.0

1.6

2.4

2.4

3.2

1.6

2.4

3.2

4.0

50-70

85-105

120-145

165-180

5

5

6

7

Aluminio Corriente alterna Electrodo aleado con Circonio

1.6

3.2

4.8

6.0

2.4

3.2

3.2 a 4.0

4.0 a 4.8

1.6

2.4

3.2

4.8

60-80

130-160

195-230

260-295

5

6

7

10

Datos de soldadura

Condiciones tpicas para la soldadura TIG

Uniones en esquina

Nota:

La velocidad del flujo del gas de proteccin est basada en el gas ARGN. Para mezclas con alto contenido enHelio (lnea ALUMIXX) el flujo de gas debe ser entre un 20% y un 30% superior que el de Argn puro.

Espesor del Dimetro del Dimetro de la Intensidad de Caudal de gasmetal electrodo varilla de aporte soldadura de proteccin(mm) (mm) (mm) (A) (L/min)

Acero al Carbono - Corriente continua - Electrodo aleado con Torio

1.6 1.6 1.6 40-60 6

3.2 1.6 a 2.4 2.4 70-90 7

4.8 2.4 3.2 110-130 8

6.0 3.2 4.8 155-175 10

Acero Inoxidable - Corriente continua - Electrodo aleado con Torio

1.6 1.6 1.6 40-55 6

3.2 2.4 2.4 50-75 7

4.8 2.4 3.2 90-110 8

6.0 3.2 4.0 125-150 10

Aluminio - Corriente alterna - Electrodo aleado con Circonio

1.6 2.4 1.6 50-70 6

3.2 2.4 a 3.2 2.4 100-120 7

4.8 3.2 a 4.0 3.2 175-210 10

6.0 4.0 a 4.8 4.8 220-260 12

40

Datos de soldadura

41

Principios

El oxiacetileno es ampliamente utilizado para cortar:Placas de acero al carbn en lnea recta y diversas

formas (redondeadas, ngulos, cuadradas)Bizelado de extremos de tuberasChatarra

La accin de corte depende de la reaccin qumicaentre el oxgeno y el hierro o el acero al carbn.Una flama de precalentamiento es usada para elevar latemperatura de la superficie de la placa a cortar.El calor de la reaccin fuende el metal el cual es impul-sado de la ranura de corte por el chorro de oxgeno.

Corte con oxiacetileno

El corte con acetileno garantiza:* Menor consumo de oxgeno

* Mejor calidad de corte* Mayor velocidad de corte

* Menor zona aectada por el calor

RECOMENDACIN

Metal Respuesta al calor

Acero al bajo y mediano carbono

Muy buena calidad

de corteAcero inoxidable Pobre calidad de corte

Aluminio y cobre No aplicable

42

El equipo requerido para oxicorte incluye:

Aditamento de corte

Regulador para oxgeno y acetileno

Manguera para oxgeno y acetileno

Oxgeno gas

Acetileno gas

El tipo de boquilla est definida por el gas com-bustible a utilizar.

Por su seguridad los equipos deben incluir arrestadoresde flama a la salida del regulador y una vlvula checka la entrada del aditamento de corte.

Equipo

43

Calienta el metal para iniciar la accin de corte.

Calienta la superficie a lo largo de la lnea de cortepara mantener la accin de corte.

Desecha la pintura, grasa y xido de la superficie

Flama de precalentamiento

44

El objetivo es producir un corte con:

Ranura uniforme y angosta

Acabados definidos

Superficies limpias

Sin adherencia de escoria

La calidad de una superficie de corte depende de lassiguientes variables:

Calidad de corte

Variable Condicin Efecto

Separacin de la boquilla a la placa

Muy corta ngulo superior redondeado

Muy alta socavamiento

Presin de oxgeno de corteMuy baja interrupcin del corte

Muy alta acabado irregular, ancho de ranura de corte variable

Velocidad de corteMuy baja fusin excesiva, adherencia de escoria

a la superficie de corte

Muy alta socavado, escoria en la parte baja del corte

Flama de precalentamientoDbil interrupcin del corte

Fuerte ngulo superior del corte muy redondeado

RECOMENDACIN

El acetileno usado en corte de acero:

a) 30% menos consumo de oxgeno

b) mayor velocidad de avance en el corte

c) menor desperdicio de material al dejarranuras de corte menores

d) mejor acabado en el corte que eliminatrabajos de limpieza posterior

e)menor rea afectada por el calor resul-tando en menor afectacin depropiedades mecnicas de material base

45

Corte manualEs utilizado para cortes de longitudes hasta 30 cm (12pulg).Es difcil lograr un corte uniforme. Las variaciones en lavelocidad de avance, as como de la distancia de laboquilla a la placa, provocan acabados irregulares enlas superficies cortadas.Es posible lograr mejores resultados con el uso deguas rectas y circulares.

Corte mecanizadoLos cortes con equipos mecanizados producenmejores acabados.Existen variedad de equipos mecanizados, con ajustesde velocidad y que se desplazan en lnea recta, circun-ferencia o en formas definidas.

Los sistemas mecanizados permiten preparar para sol-dar las superficies cortadas.

Se pueden realizarvarios cortessimultneamente.

Sistema de cortemecanizado

Tcnicas de operacin

Para mayor informacin sobre losbeneficios del corte de acero conacetileno, consulte con un asesor,quin le demostrar los beneficios

descritos

RECOMENDACIN

46

Condiciones de operacin tpicas

Espesor de placa mmpulg

61/4

93/8

121/2

183/4

251

351 3/8

502

Tamao de la boquilla

mm .8 .8 1.2 1.2 1.6 1.6 1.6

(pulg) (1/32) (1/32) (3/64) (3/64) (1/16) (1/16) (1/16)

Velocidad de corte mm/s 10.2 9.3 8.9 6.3 5.5 5.1 4.9in/min 24 22 21 15 13 12 11.5

Oxgeno de corte

Presinkg/cm2 1.8 1.8 2.1 2.1 2. 3.2 3.2

PSI 25 25 30 30 40 45 45

Flujo l/hr 650 950 1150 1600 2000 2500 3300

Gas de precalen-tamientoPresin

kg/cm2 0.14 0.21 0.21 0.21 0.30 0.30 0.30PSI 2 3 3 3 4 4 4

Relacin de flujo

l/hr

Acetileno 310 320 340 340 400 430 430

Oxgeno 340 355 375 375 440 475 475

Gas LP Butano 255 265 300 300 350 400 400

Oxgeno 1080 1125 1275 1275 1475 1720 1720

Nota: Estas condiciones representan un ajuste inicial. Ajustes ms precisos dependen del tipo de boquilla, la separacin boquillaplaca y las condiciones de la superficie.

La seguridad de soldadura requiere seguir las reglas bsicas de seguridad. Mantngalas siempre presentes.

Reglas de seguridad

1. Ningn objeto que pretenda soldar es tan importante como usted.Evite la asfixia y enfermedades derivadas de la inhalacin de humos generados durante la aplicacin de sol-

dadura. Asegrese que siempre exista una buena circulacin de aire puro para respirar.

2. Evite riesgos de fuego, removiendo los materiales combustibles que existan en su rea de trabajo.Las chispas generadas durante la aplicacin de soldadura tienen un alcance mayor al que se pueda imaginar,

especialmente cuando la aplicacin se realiza en partes elevadas.

Nunca suelde en un rea en la que existan lquidos combustibles, papel, tela, grasas.

3. Utilice lentes de seguridad aprobados pr Norma ANSI, para prevenir daos a los ojos. En muchas ocaciones laschispas de soldadura saltan al interior de la careta protectora.

4. Nunca ingrese a espacios cerrados sin la vigilancia de otra (s) persona (s). La aplicacin de soldadura en espa-cios cerrados genera peligros como: fuego, explosin, asfixia o choque elctrico.

5. Siempre tenga presente las rutas de salida en caso de emergencia.

La seguridad en soldadura

47

6. Nunca suelde material galvanizado sin la adecuada extraccin de humos o ventilacin, los humos de zinc sontxicos.

7. Los humos producidos durante la aplicacin de soldadura afectan la salud. Mantenga su cabeza alejada de lacorriente de humos. As mismo, utilice el equipo de respiracin adecuado.

8. Polister y otras fibras sintticas no son recomendadas para realizar actividades de soldadura por su alto gradode inflamabilidad. Utilice siempre ropa de algodn natural.

9. Nunca tire residuos de electrodos al piso, pueden estar lo suficientemente calientes para incendiar materialescombustibles. As mismo, pueden funcionar como rodillos que le provoquen resbalar y una cada.

10. Las mquinas de soldar elevan los valores de la corriente elctrica. Prevenga los daos por choques elctricos,asegurndose que los cables y conexiones se encuentran en buenas condiciones.

11. Nunca suelde si su ropa est hmeda o Ud. est parado en un charco de agua.

12. Nunca suelde ningn material que contenga sustancias voltiles como gasolina. El contenedor puede explotaran si esta vaco.

Seguir stas sencillas reglas le garantiza desarrollar la actividad de soldadura por largo tiempo.

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NOTAS

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NOTAS

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NOTAS

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