1| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 1er. Diplomado de Lincoln Electric Mexicana 2| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Fundamentos del Proceso de Soldadura GMAW. 3| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA 4| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Introducción al tema: Contenido del curso de proceso de soldadura GMAW A. Fundamentos del proceso de soldadura. B. Partes básicas que integran el proceso. C. Variables esenciales del proceso de soldadura. D. Técnicas de aplicación de soldadura. E. Transferencias convencionales de soldadura. 5| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Parte A “Fundamentos del Proceso de soldadura GMAW”. 6| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Definición de soldadura Se define como proceso de soldeo de metales a la acción en donde dos materiales metálicos se unen o fusionan mediante la inducción de calor generando un efecto de coalescencia en donde se da la posibilidad para que dos materiales se puedan unir o fusionar en un único cuerpo, formando así una nueva estructura en donde se puede asegurar mayor resistencia y dureza. El proceso de soldadura GMAW cubre estas necesidades en el proceso de soldeos de metales de diferentes aleaciones. 7| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Proceso GMAW. 8| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Requerimientos de la industria: 1) Estabilidad en el arco eléctrico de soldadura. 2) Mejorar el nivel de soldabilidad. 3) Cumplir con criterios de aceptación. 4) Buena Apariencia. 5) Buena Penetración. 9| LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Apariencia Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Penetración Calidad y productividad 10 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Eficiencia y Rentabilidad Proceso GMAW El proceso de soldadura con arco eléctrico protegido con gas GMAW en acuerdo con la denominación que da la sociedad americana de soldadura (AWS), es un proceso de soldadura con arco eléctrico en donde se incorporan tres elementos fundamentales: Aplicación de soldadura con proceso GMAW también conocido de forma tradicional como proceso MIG o también como proceso de Microalambre 11 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 12 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com ¿Qué significa GMAW? El nombre técnico designado para el proceso por la Sociedad Americana de Soldadura AWS es: GMAW: Gas Metal Arc Welding. (Soldadura de Arco Metálico con Gas) MIG: Metal Inert Gas Protección con gas Inerte (Argón) Mezcla de gas con Helio 13 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 MAG: Metal Active Gas He Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com CO2 Mezcla de gas Inerte Argón con gas activo CO2 / O2 Ventajas del proceso GMAW. Aplicación semiautomática Aplicación automatizada (Manual) (Robótica ) Puede soldar una gran variedad de aleaciones. Puede soldar en muchos espesores. Es un proceso de alta eficiencia. Es un proceso de alta productividad. Aplicación Mecanizada Se puede aplicar en todas las posiciones de soldadura. Alta calidad de soldadura. No produce escoria. Bajo nivel de salpicadura. Se puede automatizar. Alta tecnología. 14 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com (Sistema orbital) Algunas desventajas del proceso GMAW. Proceso con menor portabilidad No es un proceso de soldadura de campo Ráfaga de Aire El material base requiere mayor limpieza Ráfaga de Aire Gas de Protección . 15 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Alta radiación de luz del arco eléctrico Se requiere menor destreza pero mayor conocimiento Unas de las mejores ventajas del GMAW: Aplicación sobre materiales delgados 16 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Aplicación sobre materiales gruesos Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Gran aplicabilidad del proceso GMAW: 17 | Fabricación general Fabricación automotriz Fabricación estructural Soldadura de tubería LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Fabricación pesada Fabricación naval Ventajas de aplicación en Acero, Acero inoxidable y aluminio Aplicación en acero 18 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Aplicación en acero inoxidable Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Aplicación en aluminio Parte B “Partes básicas que integran el Proceso de soldadura GMAW”. 19 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 4 2 1 Fuente de Poder 2 Alimentador (interface) 3 Material de aporte. 4 Gas de Protección 5 Pistola 3 5 1 20 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Fuente de poder de voltaje constante: La fuente de poder provee la energía para el arco eléctrico de soldadura Fuente de poder 21 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Fuente de poder de corriente constante CC: 22 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Fuente de poder CV. 23 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Diferentes tipos de fuentes de poder: Proceso GMAW 24 | Fuente de poder CV de tipo integrado Fuente de poder CV/CC de tipo modular Power Mig 260 FlexTec 350x LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Fuente de poder CV/CC de tipo modular alta tecnología Power Wave S500 Alimentador de alambre de soldadura Las unidades de alimentación de alambre de soldadura consisten en un motor eléctrico, rodillos impulsores y accesorios para para mantener la alineación y la presión sobre el electrodo Alimentador robótico 25 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 1 2 3 26 | Fuente de Poder Alimentador (interface) Consumible LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Panel de control: 27 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Sistema de alimentación de alambre: 28 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Rodillos de alimentación de alambre: Rodillos para alambre de acero y acero inoxidable Rodillos para alambre de aluminio Rodillos para alambre tubular 29 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Rodillos de alimentación de alambre Engranaje Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Guías de alambre Material de aporte: Alambre de soldadura El material de aporte (alambre de soldadura) para el proceso de soldadura GMAW fluye de forma continua o constante en el arco eléctrico y se deposita fundido en el charco de soldadura del material base. Alambre sólido de diferentes aleaciones. • Acero. • Acero inoxidable. • Aluminio. • Titanio. • Bronce / silicio. 30 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Fabricación: Química Pruebas mecánicas. Nomenclatura bajo norma. Especificaciones. Diámetro. Aplicación: Presentación. Estabilidad. Soldabilidad. Fluidez. Consistencia. Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Microalambre de soldadura: Acero inoxidable aluminio 0.025 in (0.7 mm) 0.030 in (0.8 mm) 0.035 in (0.8 mm) 0.030 in (0.8 mm) 0.035 in (0.9 mm) 0.045 in (1.4 mm) 0.035 in (0.9 mm) 0.045 in (1.1 mm) 3/64 in (1.2 mm) 0.039 in (1.0 mm) 0.052 in (1.4 mm) 1/16 in (1.6 mm) 0.040 in (1.0 mm) 0.062 in (1.6 mm) Acero al C y BA 0.045 in (1.1 mm) 0.047 in (1.2 mm) 0.052 in (1.4 mm) 0.062 in (1.6 mm) 31 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Nomenclatura: Especificación AWS A5.18 2005 Designaciones: Designaciones: • ER : Electrodo / alambre o varilla. • 70 : Resistencia mínima a la tensión en el • Y : Indica el tipo de gas de protección en • S : Indica que es un electrodo sólido. • X : indica la composición química de un • N : Indica que el electrodo debe reunir deposito de soldadura se expresa en PSI (libras / pulg2”). electrodo sólido o compuesto. (2, 3, 4, 6, 7 y GS) GS: designa aplicaciones de un solo pase. 32 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 acuerdo a la composición del electrodo – C: CO2 al 100% – M: Mezcla Argón / CO2 requerimientos para su aplicación en reactores nucleares. (tabla 1 A5.18) • HZ : Indica el mínimo hidrogeno diluido permisibles.(tabla 7 A5.18) Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Pistola de soldar • Punta de contacto: las punta de contacto es fabricada de aleaciones de cobre y usada para transferir corriente eléctrica de soldadura y para guiar el electrodo a la junta de soldadura. • Tobera : La tobera o boquilla de gas dirige una columna de gas de protección a la zona de soldadura. • Difusor de Gas: El difusor de gas cuenta con unos orificios alrededor que le sirven para dirigir el flujo de gas de protección en torno a la punta de contacto. 33 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Cuello Desgaste en las puntas de contacto: 34 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 4 Gas de Protección 5 Pistola Flujo de gas en CFH (Litros/min) 35 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Medidor de flujo real de gas de protección Parte C “Variables esenciales para proceso de soldadura GMAW”. 36 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Control del proceso de soldadura Control del proceso de soldadura requiere de un arco eléctrico de alta estabilidad 37 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Nivel de estabilidad: Requerimientos Preparación de Junta de soldadura. Limites en Gap. Ángulos de soldadura. CTWD. Electrical stick out (ESO). Ajuste de Voltaje. Ajuste de velocidad de alimentación de alambre (WFS) (Amperaje). Ajuste de la velocidad de aplicación. Sentido de viaje en la aplicación de soldadura. Flujo de gas de protección. Inestabilidad Estabilidad 38 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Variables esenciales de soldadura: proceso GMAW 39 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Amperaje: intensidad de corriente de soldadura Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Voltaje: diferencia de potencial WFS 420 in/min. Intensidad de corriente AMP 197 amperios. 40 | WFS (velocidad de alimentación Amperaje (intensidad de corriente) de alambre) Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Variables esenciales de soldadura: Voltaje / Amperaje 41 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Estabilidad da como resultado mejor nivel de soldabilidad WFS/AMP VOLTAJE Buena apariencia Cara del cordón de soldadura Control del calor aportado Penetración de pierna inferior AJUSTE Penetración de pierna inferior Línea de Interface Buena penetración 42 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Penetración de raíz Variables de soldadura Ajustes previos a la aplicación: Tipo de material base Espesor del material base. Tipo y diámetro de electrodo. Diseño de la junta. Posición de aplicación. Tipo de mezcla de GAS de protección. 43 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Parámetros de soldadura (Variables básicas) Ajustes de voltaje. Velocidad de alimentación de alambre WFS (Amperaje). Velocidad de aplicación (avance). Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Técnicas de aplicación. CTWD. Electrical Stick Out (ESO). Ángulo de ataque o trabajo. Ángulo de viaje. Flujo de GAS de protección. Parte D “Técnicas básicas de aplicación de soldadura”. 44 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Técnicas de aplicación de soldadura: Para lograr un buen resultado de buena apariencia y penetración en piezas metálicas soldadas durante el proceso de soldeo y mantener el nivel de estabilidad optimo en el arco eléctrico se requiere lograr las siguientes condiciones para una adecuada aplicación: 45 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Técnicas de aplicación: CTWD. Electrical stick out (ESO). Ángulos de aplicación de soldadura. Direccionar a la raíz de la junta. Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Técnicas de aplicación de soldadura Ángulo de ataque / posición Ángulo de ataque / posición 45° Unión “T” Ángulo de ataque / posición 45° Unión traslape 46 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Técnicas de aplicación: Unión traslape Unión “T” 10°a 20° Dirección de empuje Ángulo de viaje / desplazamiento Ángulo de viaje / desplazamiento 47 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Goniómetros para medir grados Medidor análogo de ángulos magnatico Medidor metálico de ángulos manual Medidor digital de ángulos manual 48 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Técnicas de aplicación de soldadura: Raíz de junta Direccionar el electrodo hacia la raíz de junta en espesores del mismo espesor 45° Raíz de junta 45° Raíz de junta 49 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Técnicas de aplicación: raíz de junta en espesores diferentes. Espesor delgado Espesor grueso Direccionar el electrodo hacia la raíz de junta con mayor espesor 50 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Técnicas de aplicación: raíz de junta en espesores diferentes. Espesor grueso Espesor delgado Direccionar el electrodo hacia la raíz de junta con mayor espesor 51 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 15 mm CTWD Ajuste de la distancia de la punta de contacto al trabajo (CTWD ) >15 mm 52 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com AMPS 600 500 400 300 200 100 ≈190 A ≈170 A ≈130 A 0 Stick Out Adecuado 53 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Stick Out Largo Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Stick Out Corto Buena penetración Buena apariencia Proceso Estable 54 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Parte E “Transferencias de soldadura convencionales en el proceso GMAW”. 55 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Efectos en el arco eléctrico: El término mas comúnmente aplicado a las fuerzas electromagnéticas es conocido como: efecto pinch (efecto de estrangulamiento). Cuando se forma una gota de metal fundido, se desprende de la punta del electrodo (ánodo), mediante un estrangulamiento uniforme, provocado por las fuerzas electromagnéticas. El tamaño de la gota transferida dependerá de estas fuerzas, de la corriente de soldadura aplicada y del tipo de gas de protección. 56 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com Transferencias de soldadura En el proceso GMAW la transferencia de metal fundido se logra por medio del calor del arco eléctrico generado entre el electrodo consumible (alambre) y la pieza a ser soldada (metal base). El metal fundido del electrodo es transferido hacia la pieza a través del arco, donde se convierte en metal de soldadura depositado. La transferencia del metal depende de distintos factores, incluyendo el gas de protección, corriente y niveles de voltaje y características del suministro de potencia. 57 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com ESO Transferencias de soldadura 58 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 59 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 60 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 61 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. All Rights Reserved; www.lincolnelectric.com 62 | LINCOLN ELECTRIC MEXICANA Proprietary & Confidential ©2022 Lincoln Electric Global; Inc. 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