Los electrodos empleados en la soldadura MIG son
alambres (o hilos) de dos tipos:
1.
Alambres sólidos (o
macizos)
2.
Alambres tubulares
Aunque los sólidos son
los más usados, en parte debido a su menor costo, la decisión por uno u otro
tipo estará sujeta, fundamentalmente, al metal base y al espesor. Los alambres sólidos son
indicados para aceros al bajo carbono, no dejan escoria sobre el cordón y el
enfriamiento es rápido, por lo que su principal aplicación son los materiales de poco espesor.
Los alambres tubulares se
comportan de modo similar a los electrodos revestidos.
Constan de una carcasa metálica y un interior hueco relleno de un polvo fundente granular (flux), polvo metálico o mezcla de
ambos, que aporta elementos de aleación al cordón de soldadura. Dejan escoria
sobre el cordón y por ello el enfriamiento es lento, lo cual es una ventaja
cuando se trabaja con materiales de gran
espesor.
Ambos tipos se comercializan generalmente en diámetros
de 0,8 / 1,0 / 1,2 y 1,6 mm y se adquieren en bobinas de tamaños variables. Es
también común que el alambre presente un recubrimiento de cobre, no sólo para
protegerlo de la oxidación, sino también para facilitar el contacto eléctrico
con la boquilla y reducir el rozamiento.
Dentro de cada tipo de alambre existe una
variedad de clasificaciones, según su composición, el gas protector utilizado y
la aplicación. Veamos esta información en detalle.
1) Alambres sólidos o
macizos (soldadura GMAW)
En general, la composición de los alambres sólidos es muy similar
a la del metal padre a soldar, a la que se agregan cantidades variables
de desoxidantes,
en función de la aplicación y el gas protector.
El desoxidante más común es el silicio, al que se le
agregan pequeños porcentajes de diversos metales para mejorar las propiedades
mecánicas o la resistencia a la corrosión. Los alambres que presentan
los niveles más elevados de desoxidantes son, por lo general, más adecuados
para soldar con CO2 porque evitan la formación de poros.
a) Alambres para acero al carbono
La mayoría de los alambres para acero al carbono están
catalogados bajo una designación de la American Welding Society (AWS) del
tipo E R 70 S – x (sistema
imperial), donde:
E:
electrodo
R:
varilla de aporte
70:
resistencia mínima a la tracción expresada en miles de libras/pulgada cuadrada
(psi)
S:
sólido
x:
dígito que representa la composición química del electrodo, puede valer “2”,
“3”, “4”, “6” o “7” y corresponde a cantidades variables de carbono, manganeso y
silicio, además de cantidades fijas de fósforo, azufre, níquel, cromo,
molibdeno, cobre y otros.
Las propiedades de cada alambre, de acuerdo a este
último dígito son las siguientes:
Alambre ER70S-2: hace
una buena soldadura con el gas C-25 (75% argón + 25% CO2), incluso en acero
oxidado. De toda la serie, es el único que contiene titanio, zirconio y
aluminio, además de todos los elementos mencionados más arriba. Su principal
inconveniente es que carece de fluidez, el charco (o poza, o baño de metal fundido)
no tiende a desplazarse lateralmente y puede no pegar correctamente en
materiales pesados.
Alambre ER70S-3: es
uno de los alambres MIG más comunes y menos costosos, con más desoxidantes y un
charco más fluido que forma un cordón más amplio. Se ha utilizado con éxito
durante años en automóviles, maquinaria agrícola y electrodomésticos.
Alambre ER70S-4: es
un alambre de precio medio, adecuado para casi todas las soldaduras de acero.
Ofrece una buena fluidez y mejores características de arco que el E70S-3, pero
tiene más salpicaduras y se utiliza en acero estructural, embarcaciones,
tuberías y recipientes de calderas.
Alambres ER70S-6 y ER70S-7: son
los alambres de mejor rendimiento y mayor costo, y los que tienen los mayores
niveles de silicio y manganeso como desoxidantes. Son adecuados para la
soldadura de casi todos los aceros, desde acero al carbono fino hasta placas de
1/2 pulgada (con el diámetro apropiado de alambre), funciona con las mezclas de
gases más usadas y el charco posee una buena fluidez. Sus aplicaciones incluyen
la fabricación de carrocerías, muebles, extinguidores, recipientes a presión y
soldadura de cañerías, entre otras.
Para soldar acero inoxidable pueden
utilizarse los alambres mencionados.
Sin embargo, para una mejor resistencia a la corrosión deben emplearse alambres de acero inoxidable.
Hay varias aleaciones de acero inoxidable. Una de las variedades más comunes es
el tipo 304, pero el más adecuado es el ER308, con variaciones de
contenido creciente de silicona en los tipos ER308L y ER308LS. Las aplicaciones de
estos alambres incluyen: equipos de proceso y almacenamiento de productos
alimenticios y químicos, tanques de productos químicos corrosivos, bombas,
intercambiadores de calor y otros.
b) Alambres para metales no
ferrosos
Los metales no ferrosos requieren de alambres
distintos. Para la soldadura de aluminio,
por ejemplo, se necesita un alambre
de aluminio. Existen muchos alambres de aleación de aluminio y
mezclas de diversos metales, entre ellos:
Alambres ER-1100 y ER-4043:
se usan principalmente con argón y helio, además de otras mezclas gaseosas
comerciales y son ideales para soldar planchas y piezas fundidas de gran
espesor. Las principales industrias que utilizan este tipo de alambre son las
de alimentos, lácteas y de refrigeración.
Alambre ER-5356: con
un 5% de magnesio, este alambre funciona en la mayoría de las situaciones. Su
elevada resistencia a la tracción lo hace apto para la fabricación y reparación
de tanques de combustible tipo rodante.
2) Alambres tubulares (soldadura FCAW)
Los materiales en los que se emplean alambres para soldadura MIG tubular son,
comúnmente, aceros al carbono, aceros de baja aleación, aceros inoxidables y
fundición.
Los alambres
tubulares para acero al carbono también se
clasifican en una serie de números y letras, según las propiedades mecánicas
del depósito de soldadura. Un ejemplo típico de clasificación basado en el
sistema imperial es E 7 1 T – 1 C/M,
donde:
E:
electrodo
7:
resistencia mínima a la tracción del metal depositado, multiplicada por 10.000
psi
1:
posición de soldadura; puede ser “0” o “1”. El “0” indica posición plana y
horizontal; el “1” indica toda posición.
T:
tubular
1:
indica el uso adecuado del electrodo, en cuanto a polaridad y
características generales de operación. Puede valer de
“1” a “14” o las letras “G” o “GS”. La letra “G” indica que la polaridad
y las características generales de operación no se especifican. La letra
“S” a continuación de la “G” indica que el electrodo es sólo adecuado para una
pasada.
C/M:
indican el gas de protección requerido. La letra “C” indica 100% CO2 y la letra
“M” indica mezcla de argón y CO2. Si no hay ninguna letra, significa que
el alambre tubular está
auto-protegido.
Las ventajas de los alambres para soldadura MIG tubular son
sus bajos niveles de pérdida por salpicaduras, fácil remoción de la escoria y
alta resistencia al impacto, las temperaturas extremas y el
agrietamiento. Las principales aplicaciones de estos alambres se
encuentran en la maquinaria pesada e industrial, equipos para la minería y
construcciones navales.
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