La soldadura y su aplicación en la industria

Introducción

Desde la prehistoria, el tema de unir metales fue muy considerado, pero después de
inventar el juego, se hicieron los primeros intentos para unir metales después de
calentarlos. Con el objetivo de darlos un estado de plasticidad que facilitaran su unión.

Cuando se desarrolló el acero, este material se convirtió en el más utilizado para la

fabricación de diversas herramientas, lo cual esto hizo que surge la necesidad de unir las
piezas con habilidad.

Ante todo, estos acontecimientos se desarrolló la soldadura, la cual ha ido

evolucionando con el pasar del tiempo.

Que es la soldadura

Es un proceso fundamental en la fabricación y construcciones modernas, la cual

consiste en la unión de dos metales de manera eficiente y duradera, mediante calor y/o
presión donde se funden las partes de dichas piezas o se añade un material de aporte.

Su aplicación abarca muchos campos, especialmente las industrias y es de suma

importancia para el desarrollo y avance de las tecnologías e ingenierías del futuro.
Procesos de la soldadura:

Es un conjunto de pasos y procedimientos específicos utilizados para unir materiales

metálicos mediante fusión. Este proceso implica la aplicación de calor, presión o una
combinación de ambos para fundir los materiales base y, en algunos casos, un material
de relleno, con el fin de crear una unión sólida y duradera:

 Soldadura SMAW
También conocida como soldadura por arco con electrodo metálico revestido.
Otros nombres que recibe son: soldadura por arco con electrodo recubierto,
soldadura de varilla o soldadura manual de arco metálico.
Esta es una técnica en la que el calor de soldadura es proporcionado por un arco
eléctrico generado entre la pieza de trabajo y un electrodo metálico consumible o
metal de aporte, el cual se encuentra recubierto con materiales químicos en una
composición adecuada (a lo que se le conoce como fundente).
Las principales características de esta soldadura son:

 Puede utilizarse en una amplia variedad de materiales y espesores, incluyendo

acero al carbono, acero inoxidable, hierro fundido, y aleaciones especiales.
 La configuración es relativamente simple, ya que implica el uso de un electrodo
revestido, un portaelectrodos, y una fuente de corriente eléctrica.
 El revestimiento que proporciona protección.

Para este proceso de soldadura existen dos variaciones, estas son:

 Soldadura con electrodo de bajo hidrógeno:

Se reducen al mínimo la cantidad de hidrogeno absorbido por el metal de

soldadura, a partir del revestimiento del electrodo diseñado; con la finalidad de
evitar la formación de fisuras por hidrógeno en materiales sensibles a la
fragilización.
  Soldadura de bajo amperaje

Para estos casos se requiere la corriente muy baja, para la cual se emplea
configuraciones especiales. Cuya finalidad es mantener un arco estable y
controlar la fusión del metal base.

Protección de la soldadura SMAW

Para el proceso de soldadura SMAW, no utiliza gases de protección externos,

debido a que su revestimiento del electrodo este compuesto por una mezcla de
materiales que se funden durante la soldadura para formar gases y escoria. Esto
crea un ambiente protector para el arco eléctrico y charco de la soldadura, lo cual
evita la contaminación del metal fundido.

La polaridad del proceso de soldadura SMAW son dos:

 Directa: El electrodo está conectado al terminal positivo de la fuente de

alimentación, mientras el terminal negativo esta conectado a la pieza de trabajo.
 Esto proporciona una penetración más profunda y una acción de limpieza más
efectiva en la soldadura.

 Inversa: El electrodo está conectado al terminal negativo de la fuente de

alimentación, mientras el terminal positivo esta conectado a la pieza de trabajo.
Este tipo de polaridad se suele emplear en metales de menor espesor y
proporciona una acción de limpieza menos agresiva.

Equipo de la soldadura SMAW

Ventajas

 Se realiza con un equipo simple, portátil y de bajo costo.

 Puede aplicarse a una variedad de metales, posiciones de soldadura y electrodos.
 Cuenta con tasas de deposición de metal bastante altas.
 Es un proceso de soldadura adecuado para las aplicaciones en exteriores.

Desventajas
  Se trata de un proceso discontinuo debido a la longitud limitada de los
electrodos.
 Ya que se trata de una soldadura manual, requiere de gran pericia por parte del
soldador.
 La soldadura puede poseer inclusiones de escoria.
 Los humos involucrados en esta práctica pueden hacer que el proceso se
complique.

Aplicaciones de la soldadura SMAW

 Construcción y fabricación de estructuras metálicas

La SMAW se utiliza en proyectos de construcción que requieran soldadura de

campo como las construcciones de torres metálicas, puentes, edificios y
estructuras metálicas que requieran este proceso.
 Reparación y mantenimiento
 Se utiliza principalmente en las industrias, ya sea la automotriz, petroquímica,
construcción y alimentaria, pero más frecuente se ve en la industria naval y
pesada.

 Fabricación de tuberías y conductos

Se utiliza en los sistemas de aire acondicionado, calefacción, ventilación, etc.

También en las industrias, como en el transporte de fluidos y gases.
 Fabricación de estructuras metálicas ornamentales
 Debido a supresión y estética se utiliza en estructuras metálicas ornamentales,
barandillas, barbacoas, y otros elementos arquitectónicos.
 Soldaduras GMAW
Es el proceso de soldadura por arco y comúnmente el mas utilizado. También
conocido como MIG que se refiere a Metal Inert Gas (gas inerte al metal). Esla
unión de dos metales mediante el uso del arco eléctrico y material de relleno
alimentado continuamente.
Este tipo de soldadura no produce una gran cantidad de gases tóxicos, sin
embargo, este método no se puede utilizar en condiciones de viento, por lo cual
necesita ser apoyado por carpas de soldadores.
Las principales características de esta soldadura son:

 Produce menos salpicaduras, lo cual reduce la necesidad de limpieza y aumenta

la eficiencia del proceso.
 Utiliza un gas de protección para proteger el arco y el baño de fusión de la
contaminación atmosférica.
 Debido al control debido de corriente y voltaje, permite una apariencia
uniforme, una mejor penetración y adecuarse al perfil necesario.

Para este proceso de soldadura existen cuatros variaciones, estas son:

 Modo de transferencia en spray

Por la acción de la fuerza electromagnética, el metal se desplaza en forma de
gotas muy finas a altas velocidades a través del arco, impulsándose en la
dirección del alambre hacia el metal base entre 500 y 2.000 gotas por segundo.
Debido a las altas corrientes que usa, lo cual provoca una pileta de fusión muy
fluida.
Solo se aplica en espesores grandes de material base debido a la penetración que
produce.

 Modo de transferencia globular

La transferencia globular presenta niveles equilibrados entre el calentamiento y
la deposición de material, es un modo intermedio que tiende a ser menos estable
y con incrementos de las salpicaduras. Todo esto genera que el alambre de
 aporte deposite gotas relativamente grandes y no siguen el desprendimiento en el
eje del alambre.
Este modo se suele utilizar en piezas pesadas y de gran tamaño.

 Modo de transferencia por corto circuito

Se utiliza en soldaduras de aceros al carbono fuera de la posición plana o piezas
delgadas, donde la gota toca la pileta de fusión periódicamente
aproximadamente de 20 a 200 veces por segundo. Para este modo hay que
considerar parámetros, como el diámetro del electrodo (generalmente de 0,6 a
1,2 mm), el tipo de gas de protección (puro CO2 o mezcla de 75-80% de Argón
y 25-20% de CO2), y el procedimiento de soldadura.
Protección de la soldadura GMAW

Los gases más usados son:

 Dióxido de carbono
Es un gas reactivo u oxidante de bajo costo y muy usado por las industrias, ya
sea en su forma pura o combinada, se utiliza en transferencias globular o corto
circuitos; también da una mejor penetración, estabilidad y velocidad a la
soldadura. Se porcentaje en la mezcla no debe ser superior al 25%.

 Argón
Brinda una buena protección, debido a su baja conductividad térmica, permite
concentrar el calor del arco y con ello aumenta la penetración.

 Helio
Proporciona un mejor rendimiento calorífico, cordones anchos y gran velocidad
de soldeo, por lo cual se recomienda para soldar grandes espesores.
  Hidrógeno
Aumenta la penetración y velocidad de avance, debido a su alto poder calorífico
por lo cual se recomienda usarlo en proporciones reducidas. También brinda un
efecto de limpieza dando como resultado un aspecto brillante y plano al cordón.

 Nitrógeno

No tiene muchas aplicaciones como gas protector, pero si como gas purga,
debido a que sirve para mantener el gas libre de oxígeno y previene la oxidación

 Oxígeno
Se utiliza como aditivo del carbón, con lo cual su mezcla proporciona una
soldadura mas fluida, controlable y un mejor aspecto del cordón.

La polaridad del proceso de soldadura GMAW

 Directa
Se utiliza mayormente con el electrodo solido y proporciona una mayor
penetración y acción de limpieza más efectiva.
 Inversa

Se utiliza con el electrodo tubular y se aplica en soldaduras para materiales de

tipo aluminio, debido a que reduce el riesgo de porosidad y con ello garantiza
una acción de limpieza más suave.

Equipo de la soldadura GMAW

Ventajas

 Permite soldar en cualquier posición

 Permite soldar a velocidades muy altas
 Da una excelente apariencia al cordón de la soldadura
 Tiene una elevada penetración

Desventajas

 Es costoso y complejo
 El arco tiene una alta sensibilidad a las corrientes de aire
 Puede generar una alta salpicadura si no se maneja en sus condiciones dadas
 La forma del cordón de la soldadura es convexa.
 Las soldaduras presentan una pobre humectación

Aplicaciones de la soldadura GMAW

 Industria automotriz
 Se basa principalmente en la producción de automóviles y camiones, debido a la
alta productividad y calidad que genera en los componentes como las
carrocerías, chasis y los sistemas de escape.
 Fabricación de contenedores y recipientes

A partir de este tipo de soldadura, se utiliza para el almacenamiento y transporte

de líquidos, gases y productos a granel.

 Industria aeroespacial
 Se utiliza para la fabricación y reparación de estructuras de aeronaves, así como
para sus equipos de soportes a tierra.

http://ferrepro.mx/soldadura-de-aceros-de-alta-resistencia/

https://soldadurayestructuras.com/soldadura-gmaw/

https://www.youtube.com/watch?v=8gG6TrLKafs

https://adrkurs.pl/es/publikacje/soldadura-2/

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https://www.diariosigloxxi.com/texto-diario/mostrar/2867071/botella-argon-bidasogaz-
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https://formacionceif.es/actualidad/que-es-la-soldadura-y-cuantos-tipos-de-soldadura-
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https://oroel.com/proteccion/que-es-soldar/

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https://www.construex.gt/exhibidores/taller_de_estructuras_metalicas_lux/producto/
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https://degima.es/servicios/division-naval/procedimiento-soldadura-por-sociedades-
clasificadoras/

https://www.servicerepresentaciones.com/torres-metalicas/

https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=e0vJf621zZ0

Diferencias entre el MIG y MAG

En ambas técnicas se utiliza un gas de protección para proteger el arco eléctrico del aire,
que es el principal causante de la oxidación, pero a partir de este gas pueden cambiar las
propiedades de la soldadura y así como su aplicación:

Técnica MIG (METAL INERT GASS)

Debido a que utiliza un gas inerte es más estable, por lo cual la soldadura posee menor
penetración, no causa deformaciones ni porosidad y tiene un mejor acabado. Este tipo
de técnica se utiliza para trabajos de materiales delicados, como tanques,
embarcaciones, aeronaves, etc.

Técnica MAG (METAL ACTIVE GASS)

Debido a que utiliza un gas activo, genera una mayor penetración, aumenta las
propiedades físicas de la unión y su resistencia, ya sea por corrosión o por impacto. Este
tipo de técnica se utiliza para trabajos de construcción, lamina gruesa, fabricación de
puertas, etc.
Diferencias entre el MIG y MAG