Nueva mezclas de gases tecnológicos: soldadura de aluminio MIG
En esta ocasión, en el blog de Nippon Gases, trataremos de ahondar en las nuevas mezclas de gases tecnológicos orientados a la soldadura de aluminio MIG, y es que, el proceso de soldadura de aluminio enfrenta al soldador mayores dificultades si la comparamos con la soldadura de los aceros debido, principalmente, a los siguientes factores:
1. Aunque la temperatura de fusión del aluminio es baja, este metal es un gran conductor del calor, por lo exige un alto aporte de energía. Este aporte extra de energía puede generar fuertes deformaciones y, con ello, tensiones residuales que favorecen fenómenos de agrietamiento. Además, es común encontrarse con fenómenos de descuelgue del material fundido debido al sobrecalentamiento.
2. Su particular metalurgia. El aluminio en contacto con el aire genera una capa protectora de óxido de aluminio, Alúmina. Mientras el aluminio tiene un punto de fusión de 660º C, la capa de alúmina funde a 1.600º C. Es necesario llevar a esta capa al punto de fusión por lo que, de nuevo, el aporte de energía ha de ser alto.
3. Es relativamente común tener problemas de aparición de poros ya que, al solidificar, sepierde drásticamente la solubilidad de H2. Debido a estas particularidades se tiende a la soldadura MIG utilizando equipos de arco pulsado con gas inerte y generalmente Argón. Con ello se controla la estabilidad del arco y el aporte energético generando cordones estables, buena penetración y se eliminan proyecciones.
En estas mismas condiciones, sin utilizar arco pulsado y utilizando arco spray, el control del input térmico, la estabilidad de arco y la limpieza se plantea complicada.
A pesar del uso de arco pulsado, la operatoria de la soldadura de aluminio es más compleja que la de los aceros debido a dos factores:
- La inestabilidad de arco generada por la evaporación brusca de elementos de aleación de bajo punto de fusión.
- La baja fluidez del baño, dando como resultado bajas velocidades, dificultando la penetración y obteniendo cordones con aspecto basto.
Aunque el gas de protección habitual es el Argón, en función del espesor a soldar es habitual utilizar mezclas de Argón y Helio. Sus particularidades son:
1. Argón: Gas inerte y denso, su bajo potencial de ionización garantiza un buen cebado dando estabilidad al arco. Debido a su baja conductividad térmica produce cordones con perfil estrecho. Aporta menor Heat Input que el Helio.
2. Helio: Gas inerte, poco denso siendo necesario más caudal que el Ar. Su alta conductividad y potencial aumentan el Heat Input del arco aportando fluidez, penetración, velocidad y un perfil ancho de penetración. Debido a su alto coste es habitual su uso mezclado con Argón.
Por todas las razones expuestas, tanto con argón como con el helio y gracias al desarrollo de la tecnología, actualmente es habitual el uso de equipos de soldadura capaces de trabajar con Modo de Transferencia en Arco Pulsado.
La soldadura con equipos convencionales utilizando arco estándar, habitualmente arco spray para aluminio, no es aconsejable (inestabilidad de arco por la evaporación brusca de elementos de aleación de bajo punto de fusión y la falta de fluidez del baño).
Basado en el comportamiento de este metal frente a la soldadura, en Nippon Gases se ha desarrollado una nueva mezcla tecnológica, con base Argón, especialmente formulada para mejorar el rendimiento del arco, incrementando su estabilidad y mejorando la fluidez del baño.
Estas mejoras hacen que la nueva mezcla cambie completamente la geometría del cordón y su aspecto superficial, con aguas más uniformes, aportando mayor penetración en un amplio rango de aleaciones soldables de aluminio. Este efecto es más apreciable cuando el equipo de soldadura no posee la tecnología adecuada y presenta más limitaciones para aportar energía necesaria al proceso de forma estable o bien cuando se trata de equipos sin la función de arco pulsado.
Los beneficios aportados por esta nueva mezcla son apreciables en la ejecución de la soldadura:
- Generando un baño más fluido y sencillo de moldear.
- Mejorando la penetración en más de un 15%.
- Consiguiendo una limpieza excelente, eliminando la marca de oxidación a lo largo del cordón.
- Reduciendo las proyecciones durante la soldadura, que superan la aportación de los gases convencionales.
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