GMAW: Problemas Comunes con Soldadura MIG y Soluciones


GMAW: Problemas Comunes con Soldadura MIG y Soluciones
Reproducción con permiso de Septiembre/Octubre, 1997 tema de la revista Practical Welding Today, copyright 1997 por The Croydon Group, Ltd., Rockford, IL

 

De la misma manera que la transmisión automática ha simplificado el proceso de la conducción, GMAW (MIG/MAG) ha simplificado el proceso de la soldadura. De todos los métodos de soldadura, GMAW se dice  que es uno de los más fáciles de aprender y realizar. La razón principal es porque la fuente de corriente al ser virtual hace prácticamente todo el trabajo, ya que ajusta los parámetros de soldadura para trabajar en diferentes condiciones, igual que la electrónica sofisticada de una transmisión automática.

Debido a que se require menos habilidad, muchos operarios son capaces de soldar GMAW con un nivel aceptable y con una formación limitada. Estos mismos operarios tienen problemas cuando quieren crear soldaduras inferiores y no son capaces de diagnosticar y corregir sus propios problemas Las directrices que figuran a continuación ayudarán a los operarios inexpertos a crear soldaduras de alta calidad así como ofrecer consejos para aquellos que han estado utilizando el proceso GMAW durante mucho tiempo. 

La mayoría de los problemas comunes en soldadura se dividen en cuatro categorías:

  1. Porosidad en Soldadura
  2. Perfil de cordón inadecuado
  3. Falta de fusión
  4. Entrega de hilo defectuoso relacionado con la instalación y mantenimiento de los equipos


1. Porosidad en Soldadura

Problema de Porosidad #1: Condiciones de Superficie Inadecuadas
La causa más común es la porosidad en soldadura, es una superficie inadecuada del metal a soldar. Por ejemplo, aceite, suciedad, pintura o grasa en el metal base puede impedir la penetración adecuada de la soldadura y por tanto da lugar a porosidad. Los procesos de soldadura que generan una escoria como el SMAW ó Soldadura Tubular (FCAW) tienden a tolerar contaminantes de la superficie mejor que el GMAW ya que los componentes se encuentran dentro de la escoria que ayuda a limpiar la superficie del metal. En GMAW, la única protección contra la contaminación es proporcionada por los elementos que se alean en el hilo.


Soldadura al Arco con Gas de Protección

 

 

 

 

 


 

Soluciones
Para controlar la porosidad, utilizar un desoxidante en el hilo tales como silicio, manganeso o cantidades residuales de aluminio, circonio o titanio. La química del hilo se puede determinar haciendo referencia al sistema de clasificación de American Welding Society (AWS).

Prueba de diversos tipos de hilo disponibles para encontrar la química correcta para una aplicación específica. Para empezar, pruebe con el hilo más común, ER70S-3 (Lincoln L50) que contiene 0.9-1.4 porcentaje de manganeso y 0.45-0.75 porcentaje de silicio. Si una vez finalizada la soldadura todavía existe porosidad, incremente la cantidad de silicio y manganeso por el que se encuentra en el hilo por ER70S-4 (Lincoln 54) o un ER70S-6 que tiene los niveles de silicio más elevados (0.8-1.15 por ciento) y manganeso (1.4-1.8 por ciento) Algunos operarios prefieren utilizar desoxidantes triples tales como ER70S-2 (Lincoln-52) el cual contiene aluminio, circonio o titanio además del silicio y el manganeso.

Además de cambiar el hilo, puede evitar porosidad limpiando la superficie del metal con una amoladora o productos químicos (como un desengrasante). Como precaución, si está utilizando disolventes, asegúrese de no utilizar un desengrasante clorado como el tricoloetileno cerca del arco de soldadura - el humo puede reaccionar con el arco y producir gases tóxicos.

 

Problemas de Porosidad #2: Protección de Gas
La segunda causa principal de porosidad en las soldaduras es la cobertura del gas de protección. El proceso GMAW se basa en el gas de protección para proteger el baño de soldadura desde el aire y actúa como un estabilizador del arco.  Si se altera el gas de protección, existe un potencial de que el aire prodría contaminar el baño de soldadura y causar la porosidad.

Soluciones
El caudal del gas varía según el diámetro del hilo, amperaje, modo transferencia y velocidad del viento. El caudal típico del gas debe ser aproximadamente 30-40 pies cúbicos por hora. Utilizando un caudalímetro, comprobar que el caudal de gas sea el adecuado. Hay una gran variedad de caudalímetros en el mercado, desde los sencillos a los de bola, pasando por sofisticados modelos computerizados. Algunos operarios piensan erróneamente que un regulador de gas es todo lo que se necesita, pero un medidor de presión no establece el flujo.

El dióxido de carbono puro del gas de protección require el uso de medidores especiales diseñados específicamente para el dióxido de carbono.  Estos medidores de caudal especiales no están afectados por el glaseado que puede producirse, como los cambios de dióxido de carbono de líquido a gas.

Si hay un fuerte viento que sopla hacia el gas de protección alejándolo del baño de soldadura, será necesario colocar pantallas de protección. De acuerdo con el Código de Soldadura Estructural AWS, es aconsejable no soldar en GMAW cuando las velocidades del viento son superiores a 5 mph. Interior, los sistemas de ventilación pueden obstaculizar la protección del gas. En este caso, redirigir el flujo de gas desde el baño de soldadura. Si es necesaria la extracción de humos, utilice un equipo diseñado especificamente para este propósito como las Pistolas de Extracción MAGNUM™ de Lincoln Electric- eliminarán el humo.

Un caudal turbulento de gas cuando sale de la pistola también puede provocar problemas de porosidad. Lo ideal sería que el gas se colocara sobre el baño de soldadura como una manta. Un caudal de gas turbulento puede ser causado por un caudal demasiado elevado, un exceso de proyecciones en el interior de la boquilla de la pistola, o acumulación de proyecciones en el diffusor de gas.

Otras posibles causas de insuficiencia de gas puede dañar pistolas, cables, espirales, mangueras o conexiones. Estos accesorios dañados pueden crear lo que se conoce como "efecto venturi" donde el aire es aspirado a través de estas aberturas y el caudal se reduce.

Por ultimo, la soldadura con una técnica de arrastre puede dar lugar a problemas de cobertura de gas. Trate de soldar con una técnica de empuje que establece la capa de gas por delante del arco y permite que el gas se asiente en la unión.

 

 Problema #3 Porosidad: Propiedades del Metal Base
Otra causa de la porosidad puede ser simplemente la química del metal base. Por ejemplo, el metal base puede ser extremadamente alto en contenido de azufre.


Soldadura al Arco con Gas de Protección 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Solución
Desafortunadamente, si el problema se encuentra dentro de las propiedades del metal base, no hay mucho que se pueda hacer. La mejor solución es usar un grado diferente de acero o cambiar a un proceso de soldadura de generación de escoria.


2. Perfil Cordón de Soldadura Inapropiado
Si los operarios están experimentando cordones convexos o cóncavos, esto indica un problema con el aporte de calor o la técnica.

Problema #1 Cordón Inadecuado: Aporte de Calor Insuficiente
Un cordon convexo o “ropy” indica que los ajustes usados  son demasiado fríos para el espesor del material que se está soldando.. En otras palabras, el calor es insuficiente en la soldadura para que pueda penetrar en el metal base.

Soluciones
Para corregir un problema con el funcionamiento "demasiado frio" un operario debe determinar si el amperaje es el adecuado para el grosor del material.  Están disponibles las gráficas de los principales fabricantes, incluído Lincoln Electric, que proporciona directrices sobre el uso de amperajes en condiciones variables.  

Si el amperaje determinado es demasiado alto, compruebe el voltaje. La tensión demasiado baja por lo general va acompañada  de otro signo revelador  del problema: una elevada cantidad de proyecciones. Por otro lado, si el voltaje es demasiado alto, el operario tendrá problemas para controlar el proceso y la soldadura tendrá tendencia a debilitarse.

Una manera de comprobar si la tensión se ajusta adecuadamente es probarlo para escuchar. Un arco que funcione correctamente tendrá un cierto sonido. Por ejemplo, la transferencia en arco corto a bajo amperaje, el arco debe tener un zumbido constante. A elevados amperajes utilizando transferencia por arco spray, el arco hará un sonido de chisporroteo. El sonido del arco también puede indicar problemas - un silbido constante indicará que el voltaje es demasiado alto y el operario es propenso a socavar, mientras que un sonido fuerte, ronco puede indicar que el voltaje es demasiado bajo. 

 

 Problema #2 Cordón Inadecuado: Técnica
Un cordón cóncavo o de forma convexa puede ser causado por utilizar una técnica de soldadura inadecuada. Por ejemplo, una técnica de empuje tiende a crear una forma de cordón más plana que una técnica de extracción o de revés.

Solución
Para obtener las mejores formas de cordón, se recomienda utilizar un ángulo de empuje de 5-10 grados.

 

 Problema #3 Cordón Inadecuado: Cable de Masa Inadecuado
Los problemas con el cable de masa pueden resultar por una tensión inadecuada en el arco. La evidencia de un problema con el cable de masa sería un cordon inadecuado o un cable caliente.

Solución
Los cables de masa tienen tendencia a recalentarse si son demasiado pequeños o están excesivamente gastados. Para la sustitución del cable, consulte una tabla para determinar el tamaño dependiendo de la longitud y corriente utilizada. Cuanto mayor sea la corriente y la distancia, mayor será el cable necesario.


3. Falta de Fusión
Si el consumible se ha adherido al metal base, se puede producir una falta de fusion. Una fusión inadecuada, crea una soldadura débil y de baja calidad y puede conducir a problemas estructurales en el trabajo finalizado. 


Problema Falta de Fusión: Pulido Frío en el Proceso Transferencia Arco Corto

En la transferencia de arco corto, el hilo toca directamente el baño de soldadura y causa un cortocircuito en el sistema, el extremo del hilo se funde y causa una gota.  Esto sucede en cortocircuito de 40 a 200 veces por segundo. Se pueden producir problemas de fusión cuando se funde el metal en el baño de la soldadura, pero no hay suficiente energía para fusionar la placa base. En estos casos, la soldadura tendrá buen aspecto, pero en realidad no se ha fusionado ningún metal. La falta de fusión es difícil de detectar visualmente, debe ser comprobado con líquidos penetrantes, ultrasonido o pruebas de curvatura.


 Soldadura al Arco con Gas de Protección

 

 

 

 

 


 

Soluciones
Para garantizar la fusión correcta, asegúrese de que el voltaje y el amperaje se ajustan correctamente. Si el operario sigue teniendo problemas después de hacer los ajustes, puede requerir un cambio en la técnica de soldadura. Por ejemplo, cambiando a un hilo tubular, o utilizando el método de transferencia arco spray. En transferencia arco spray, el arco nunca se apaga, la falta de fusión o murmullo en frío no son problema. La soldadura arco spray toma los amperajes suficientemente elevados para fundir el extremo del hilo y provocar la gota a través del arco en el baño de soldadura.

 

4. Entrega Hilo Defectuoso
Si el hilo no se carga bien o si el operario nota un sonido en el cable de la pistola, puede que haya un problema con el sistema de alimentación. La mayoría de los problemas relacionados con la entrega del hilo se atribuyen a la puesta en marcha de los equipos y su mantenimiento.

 

Problema #1 Entrega Hilo Defectuoso: Boquilla de Corriente
Hay una tendencia entre los operarios de utilizar grandes consejos, que pueden conducir a problemas de contacto, arco inconsistente, porosidad y mal estado del cordón. 

Solución
Asegúrese de que la boquilla de contacto de la pistola está en buenas condiciones y el tamaño del hilo es el adecuado. Inspeccione visualmente la punta y si está desgastada (forma de huevo), será necesario reemplazarla. 

 

Problema #2 Entrega Hilo Defectuoso: Espiral Pistola
La espiral, igual que la boquilla de contacto, debe ser del mismo tamaño que el hilo. También es necesario limpiar o sustituir cuando el hilo no se desliza suavemente.

Solución
Para limpiar la espiral, soplar con aire comprimido de baja presión desde el extremo de la punta de contacto, o sustituir la espiral. 

 

Problema #3 Entrega Hilo Defectuoso: Desgaste de Pistola
En el interior de la pistola es fácil encontrar hebras de cobre muy finas que se rompen eventualmente y que se desgastan con el tiempo. 

Solución
Si la pistola se calienta extremadamente durante su uso en una zona en particular, es una indicación de que existe un problema interno y es necesario reemplazarlo. Además, asegúrese de que la pistola es lo suficientemente grande para la aplicación. Los operarios prefieren utilizar pistolas pequeñas por su manejabilidad, pero si la pistola es demasiado pequeña para la aplicación, se sobrecalentará.

 

Problema #4 Entrega Hilo Defectuoso: Rodillo de Arrastre
Los rodillos de arrastre debido a su desgaste deben ser reemplazados periódicamente.

Soluciones
Por lo general si hay indicaciones visuales de desgaste en las ranuras de los rodillos  es necesario sustituirlos.  Asegúrese también que la tensión del rodillo está ajustada correctamente. Para comprobar la tensión, desconecte el cable de red del devanador o cambie a la opción alimentación en frío. Pase el hilo y pellízquelo a medida que sale de la pistola con el pulgar y el índice. Si el hilo se puede detener con pellizcos, es porque el rodillo de arrastre necesita más tensión. Si la alimentación no se detiene mientras aprieta el alambre, es porque la tensión es la adecuada. Si la tensión del rodillo de arrastre es demasiado alta, puede deformar el hilo, provocando enredos y burn back.  

Asegúrese que los rodillos de arrastre y el tubo guía están lo más cerca posible. A continuación, compruebe el recorrido del hilo hasta la entrada de los rodillos. El hilo debe alinearse con la entrada de los tubos guia así no hay pérdida del hilo a medida que avanza a través del tubo. En algunos devanadores, la posición del carrete de hilo es ajustable -  alineándolo de modo que quede recto en el tubo.

 

Problema #5 Entrega de Hilo Defectuoso: El Hilo se recibe con Enredos
Algunos problemas de alimentación ocurren debido a la inercia del hilo después de soltar el pulsador de la pistola.

Soluciones
Si el carrete continúa en movimiento, el hilo se puede aflojar y provocar enredos. La mayoría de los sistemas de alimentación del hilo tienen un freno regulable en el carrete de hilo. La tensión del freno debe ajustarse para evitar que el carrete se afloje.

 

Siguiendo estas cuatro guías, un operario novel de GMAW u otro con más experiencia deben tener un fácil diagnóstico de problemas antes de que afecte a la calidad de la soldadura.