Fundamentos del Proceso de Soldadura TIG (GTAW)

El proceso TIG (Tungsten Inert Gas) utiliza como fuente de energía el arco eléctrico que se establece entre un electrodo no consumible y la pieza a soldar, mientras un gas inerte protege el baño de fusión.

Materiales y Espesores

Es ideal para soldar aluminio y magnesio, aceros inoxidables, así como aceros al carbono y de baja aleación. Se utiliza principalmente en espesores delgados, generalmente entre 0,3 y 4 mm.

Características Clave

• El electrodo no consumible está hecho de wolframio o tungsteno.
• No genera escoria.
• Produce poca salpicadura.

Ventajas del Proceso TIG

• Permite unir la mayoría de los metales.
• Genera un arco estable y concentrado.
• Proceso manual que puede ser automatizado.
• Sin proyecciones ni escoria.
• Produce soldaduras lisas y regulares.
• Permite realizar todo tipo de uniones con gran calidad de la soldadura.
• Ofrece un control excelente en la pasada de raíz.

Desventajas

• La tasa de deposición es menor que en otros procesos.
• Requiere gran habilidad del soldador.
• No resulta económico para espesores a partir de 10 mm.

Áreas de Aplicación

El proceso TIG es apto para todos los metales, a excepción del zinc. Es especialmente útil para metales de rápida oxidación como el titanio o el circonio.

Se usa principalmente en metales delgados de 0,3 a 4 mm.

Aplicaciones Típicas

• Tuberías.
• Tanques de presión e intercambiadores de calor.
• Industria de la electrónica.

Componentes y Funciones del Equipo TIG

Generador de Alta Frecuencia (HF)

Se utiliza para estabilizar el arco durante el soldeo. En Corriente Alterna (C.A.), el arco tiende a apagarse dos veces por ciclo cuando el voltaje es nulo.

Para mejorar la estabilidad, la tensión de vacío debe incrementarse. La corriente de alta frecuencia puede aplicarse continuamente o solo cuando la corriente de soldeo pasa por cero.

Con el generador de alta frecuencia evitamos que el arco se apague al soldar con C.A.

Función de Control de Pendiente (Slope Control)

Esta función no es aplicable a la soldadura TIG con inicio por raspado.

Pendiente Positiva (Inicio)

Durante la pendiente positiva (cuando se ceba el arco), la corriente se incrementa paulatinamente. Esto da al soldador tiempo para colocar el electrodo en la posición de soldadura y reduce el riesgo de salpicaduras, ya que contaminarían el charco.

Pendiente Negativa (Final)

Conocida también como llenado de cráter o rechupe, permite la reducción gradual de la corriente al final de la soldadura. Esto evita deformaciones.

Control de Preflujo y Postflujo de Gas de Protección

La mayoría de los equipos TIG están equipados con controles automáticos de preflujo y postflujo de gas.

Preflujo de Gas

El gas fluye a través de la manguera y el soplete al inicio del arco. La finalidad es purgar el sistema y la zona de soldadura antes del comienzo.

• Tiempo de ajuste normal: entre 1 y 5 segundos.
• Si el equipo no se ha usado hace mucho tiempo, se purga más profundamente.

Postflujo de Gas

Su objetivo es proteger el electrodo y el baño de fusión cuando el arco se ha extinguido.

• Tiempo normal: 10 segundos.
• Al finalizar, el electrodo debe estar frío y la superficie debe brillar. Si el electrodo está azul o negro, el tiempo de postflujo debe aumentarse.

Impulsos de Alta Frecuencia (HF) en C.C.

Con Corriente Continua (C.C.) no es necesario, ya que el arco es muy estable, pero se puede utilizar para cebar el arco.

La Pistola de Soldadura (Soplete TIG)

La pistola conduce la corriente eléctrica y el gas de protección hasta la zona de soldeo.

Puede estar refrigerada:

• Por gas (hasta 200 A).
• Por agua (más de 200 A).

Componentes Principales

Tapón

Cierre del extremo.

Difusor

Difunde el gas.

Portaelectrodos

Sujeta el electrodo.

Tobera

De material cerámico, dirige el gas que recibe el difusor hasta la zona de soldeo.

Laminador del Flujo del Gas (Flow Straightener)

El escudo del gas puede ser mejorado con un laminador. Este consiste en varios tamices de malla fina y filtros que retrasan las partículas de gas más rápidas, creando un flujo más uniforme.

Ventajas del Laminador

• El flujo de gas puede ser reducido hasta un 50%.
• Menos sensibilidad a las corrientes de aire.

Electrodos No Consumibles (Tungsteno)

Los electrodos sirven de conductor a la corriente de soldeo y dirigen el calor del arco hacia la pieza. Tienen un elevado punto de fusión; no se funden, por lo que no aportan material al baño (Tungsteno).

Propiedades Clave

Alta Temperatura de Fusión

Soporta temperaturas elevadas, hasta 3410 ºC.

Se puede reforzar añadiendo óxido de torio, circonio, lantano o cerio (del 0,15 % al 4,2 %, según el electrodo y el elemento a adicionar).

Buena Conductividad Eléctrica

Tiene baja resistencia eléctrica, permitiendo que pase la corriente a través de él sin que se caliente debido a la resistencia.

Resistencia a la Oxidación

No se oxida en condiciones atmosféricas normales mientras está almacenado. Sin embargo, cuando está muy caliente, se oxidará, por lo que debe estar protegido con gas.

Buen Emisor de Electrones

Esto ayuda a establecer y mantener el arco.