Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW): con diagrama

Después de leer este artículo, conocerá: - 1. Introducción a GTAW 2. Circuito y configuración para GTAW 3. Diseño de juntas 4. Aplicaciones.

Introducción a GTAW :

La idea del uso de electrodos no consumibles con blindaje de gas inerte se consideró por primera vez en 1920. Sin embargo, la primera patente para el uso de electrodo de tungsteno con argón o blindaje de helio se publicó en los EE. UU. En 1930. Debido a que son inertes los gases eran caros, por lo que la idea de desarrollar equipos para el uso regular del proceso no tomó forma hasta principios de la década de 1940, cuando la presión de la Segunda Guerra Mundial obligó a los ingenieros a desarrollar un proceso para soldar aluminio, magnesio y sus aleaciones.

Esto condujo al desarrollo de la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), también conocida popularmente como soldadura TIG (gas inerte de tungsteno), que podría soldar con éxito casi todos los metales necesarios para las fabricaciones normales. Con el avance en la soldadura, el aluminio y el magnesio surgieron las actividades en este campo de la soldadura y pronto se produjeron e investigaron equipos de diversa naturaleza para superar todas las dificultades encontradas en la etapa inicial de desarrollo. Actualmente, GTAW es uno de los procesos mejor establecidos que no solo puede soldar todos los metales de uso industrial, sino que también ofrece soldaduras de la mejor calidad entre los procesos de soldadura por arco.

Circuito y configuración para GTAW:

La Fig. 9.3 muestra el diagrama del circuito para el proceso de soldadura por arco de tungsteno con gas de AC, HF y la Fig. 9.4 muestra las características importantes de una configuración GTAW. La configuración que se muestra también incluye algunos de los elementos opcionales pero de uso frecuente, como el cable de relleno, el interruptor de pie para regular la corriente de soldadura y el circuito de agua de refrigeración. Cuando la antorcha GTAW está provista de un interruptor en el mango, entonces el interruptor operado con el pie puede no estar incorporado.

Diseño de juntas para GTAW:

Aunque son posibles altas corrientes de soldadura de hasta 1000 A, lo que permite la soldadura de metales gruesos, GTAW es un proceso básicamente para soldar chapas metálicas, placas delgadas y piezas pequeñas. El proceso es óptimo cuando se sueldan juntas de tope de un solo paso o de doble cara, juntas de borde o juntas de esquina exterior, como se muestra en la Fig. 9.16. El GTAW también se puede usar para soldaduras de filete, pero es menos adecuado en este sentido porque requiere un cuidado especial para obtener una buena fusión en la raíz.

En general, el diseño de la junta para GTAW es esencialmente el mismo que el utilizado para la soldadura SMAW u oxi-acetileno. Se realizan algunos cambios, pero generalmente son para acomodar características especiales de diferentes materiales o para soldar material de tubería en posiciones fijas. En la figura 9.17 se muestra una junta de este tipo utilizada en tuberías de paredes gruesas y soldada por GTAW automático.

Aplicaciones de GTAW:

GTAW puede usarse para depositar metal en todas las posiciones, pero el nivel de habilidad requerido es muy alto. Se usa ampliamente, generalmente sin metal de aportación, para la soldadura de estafas longitudinales de tubos de presión de acero inoxidable de pared delgada y tubos y tuberías de presión en laminadores de bandas continuas. En tuberías de paredes gruesas, el control de la piscina de soldadura es importante, especialmente para depositar los recorridos de la raíz. GTAW, normalmente con metal de aportación, se usa a menudo para este propósito en tuberías requeridas para líneas de vapor de alta presión, generadoras de energía, industrias químicas y petroleras.

Debido a que GTAW se mecaniza fácilmente y proporciona soldaduras de alta calidad, el proceso es bastante popular para la soldadura de precisión en las industrias de aeronaves, energía atómica e instrumentos. El bastidor de la aeronave, la carcasa del motor a reacción y las cajas de los motores de cohetes son ejemplos típicos de su uso en la industria aeronáutica. Las soldaduras circunferenciales y de borde, por ejemplo, las juntas de sellado son muy adecuadas para GTAW mecanizado.

Casi toda la soldadura de lámina de tubo a tubo en intercambiadores de calor se realiza con equipos GTAW automatizados, con o sin la adición de metal de relleno. El equipo automatizado típico emplea una máquina de soldar con una pluma rotativa extensible que permite hacer soldaduras dentro del orificio desde la cara de la lámina de tubo, como se muestra en la figura 9.18.

GTAW también realiza soldaduras de alta calidad en aluminio, aceros inoxidables, aleaciones nimónicas (80/20 níquel-cromo) y cobre para uso en plantas químicas, láminas en motores de aviones y estructuras. También es un proceso muy útil para la soldadura de piezas fundidas y metales inusuales, así como para el mantenimiento y las reparaciones.