Soldadura: técnicas y procesos para la industria
Air Liquide ofrece gases y mezclas de gases basados principalmente en el argón para todos los procesos de soldadura: soldadura por arco, soldadura por plasma, soldadura por láser, soldadura por llama, así como equipos y servicios asociados.
Descubra nuestra gama de gases adaptada a todas sus necesidades de soldadura.
Soluciones para la soldadura
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Nuestros expertos pueden ayudarle con su proyecto proponiéndole las soluciones que mejor se adapten a sus necesidades.
Soluciones para cada necesidad
Cada proceso tiene sus propias características... y requiere gases de soldadura adaptados. Air Liquide le ofrece gases y mezclas de gases, soluciones de suministro para cubrir todas sus necesidades, así como conocimientos específicos a su servicio.
Nuestras soluciones de suministro evolucionan en función de su consumo de gas (botellas, bloques, líquido).
¿Su consumo de gas es importante en sus obras o en sus talleres? ¿Quiere reducir sus costes y la rotación de sus envases, manteniendo sus procesos, la calidad y la fiabilidad de sus productos? Gane en productividad y autonomía con nuestras botellas y bloques a 300 bar COMPACTTM.
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Los distintos procesos y técnicas de soldadura
Existen distintos procesos de soldadura bajo atmósfera protectora gaseosa, pero los más utilizados en la industria son los procesos de soldadura por arco, la soldadura laser y la soldadura oxiacetilénica. ¡Cada uno tiene sus características… y requiere gases de soldadura específicos! Descubralos a continuación.
Soldadura por arco: Hilo (MIG/MAG) ó GMAW, TIG/Plasma y Soldadura con electrodo revestido (SMAW)
En la soldadura por arco eléctrico, la energía necesaria para la fusión de las piezas a soldar y realizar la unión se consigue mediante un arco eléctrico estable en el tiempo. Dicho arco se genera entre un electrodo y la pieza a soldar, bajo una atmósfera de protección, que puede ser gaseosa (MIG/MAG,TIG/Plasma) o generada a través de un flux, tales como SMAW (electrodo), SAW (arco sumergido). La soldadura por arco se divide en diferentes procesos, todos ellos basados en el mismo principio físico: el aumento de la temperatura creado por un arco eléctrico.
- MIG (Metal Inert Gas): El arco eléctrico se genera entre el hilo de soldadura (electrodo fusible) y la chapa a soldar, bajo una atmósfera de protección de gas inerte. Los gases de soldadura son Argón, Helio o mezclas de ambos. El gas más utilizado es Argón de pureza (ARCALTM Prime 99,998%). Se utiliza para la soldadura de aleaciones de aluminio, de cobre, base níquel y de titanio en aplicaciones de soldadura manual o automática.
- MAG (Metal Active Gas): El arco eléctrico se genera entre el hilo de soldadura (electrodo fusible) y la pieza a soldar, bajo una atmósfera de protección de gas activo (oxidante). Los gases de soldadura son mezclas de Argón con diferentes componentes como CO2 y/o oxígeno, a los cuales se les puede adicionar Helio o Hidrógeno para conseguir mejores prestaciones. Se utiliza para la soldadura de chapas de todo tipo de aceros al carbono e inoxidables en aplicaciones de soldadura manual o automática.
- TIG (Tungsten Inert Gas): La soldadura TIG es un proceso de soldadura por arco que emplea un electrodo no fusible en tungsteno (de ahí el nombre de Tungsten Inert Gas). En la soldadura TIG, el arco eléctrico se crea entre el electrodo (incorporado en la antorcha) y la pieza a soldar, bajo la protección de un gas inerte. Por lo general se utiliza un metal de aporte. Por ejemplo, el TIG se utiliza mucho en soldadura orbital para las tuberías. El arco eléctrico se genera entre un electrodo de tungsteno de soldadura (electrodo no fusible) y la pieza a soldar, bajo una atmósfera de protección de gas inerte. El gas de soldadura más utilizado es Argón de pureza (ARCALTM Prime 99,998%), al cual se le puede adicionar Helio o Hidrógeno. Se utiliza para la soldadura de cualquier material metálico en aplicaciones de soldadura manual o automática (orbital).
- Soldadura por plasma: soldadura por arco con un gas ionizado (el plasma). El arco eléctrico se genera entre un electrodo de tungsteno de soldadura (electrodo no fusible) y la pieza a soldar, bajo una atmósfera de protección de gas inerte. A diferencia del TIG el arco se constriñe y se acelera en la tobera y se añade un gas anular que envuelve al arco de plasma. El gas de soldadura más utilizado es Argón de pureza (ARCALTM Prime 99,998%), al cual se le puede adicionar Helio o Hidrógeno. Este método utiliza para la soldadura de cualquier material metálico y fundamentalmente en aplicaciones de soldadura automática.
- Soldadura por electrodo revestido (SMAW): El arco se genera entre un electrodo fusible y la pieza a soldar, bajo una atmósfera de protección, que se genera a través de un flux que recubre al electrodo. Se utiliza en aplicaciones de soldadura manual.
- Soldadura por Arco sumergido (SAW): El arco se genera entre un electrodo fusible y la pieza a soldar, bajo un fundente (flux). Se utiliza en aplicaciones de soldadura automática.
Otros procesos de soldadura que utilizan gas: soldadura oxigas, oxiacetilénica y soldadura por láser
- Soldadura oxigas (OFW) / soldadura autogena / soldadura oxiacetilénica : Es el grupo de procesos de soldadura por llama produciendo la coalescencia de las piezas por calentamiento de las mismas por medio de una llama oxicombustible. Los procesos se pueden realizar con o sin metal de aportación. En este segundo caso, se dice del proceso que es autógeno y por lo tanto que se trata de Soldadura Autógena. La Soldadura Oxiacetilénica (OAW) es un proceso de soldadura oxigás que emplea el acetileno como combustible.
Estos procesos de soldadura se pueden usar para unión por fusión o por capilaridad, entonces se diferencia entre soldadura fuerte y blanda. Se utiliza en aplicaciones de soldadura manual.
- Soldadura por láser: Grupo de procesos de soldadura que aúnan precisión y rapidez, en los cuales la energía necesaria para realizar la unión provienen de un haz de láser. Según la tecnología de generación del mismo se distinguen entre láser CO2, que utiliza CO2, He y N2 para el resonador , y laser estado sólido (fibre, diodo..) dónde el resonador es un medio sólido: los gases de soldadura utilizados, en función de la tecnología y del tipo de materiales a soldar pueden ser Argón, Helio o Nitrógeno. Se utiliza en aplicaciones de soldadura automática o manual.
Nuestra experiencia a su servicio
Sea cual sea su sector de actividad, nuestro equipo de expertos especializados en soldadura podrá asesorarle sobre el gas o la mezcla de gases más adecuados para mejorar el rendimiento y la velocidad de la soldadura. Nuestros gases le permiten obtener un acabado de mayor calidad, así como una mayor productividad en sus operaciones.
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La soldadura industrial en un vistazo
Gases de protección para soldadura
Ya sea activo o inerte, el gas de soldadura es siempre indispensable en los procesos de soldadura por arco.
Una de las características comunes a estos procesos es que es necesario el uso de un gas de protección adecuado, de lo contrario la soldadura no va a ser posible o no va a tener las prestaciones adecuadas. Los gases garantizan una protección localizada de la soldadura indispensable para alcanzar las propiedades mecánicas de las juntas y permiten optimizar la velocidad y/o calidad de la soldadura, en función del proyecto. Por tanto, la elección de la mezcla gaseosa utilizada no es trivial. Asimismo, las principales misiones del gas de protección son:
- proteger el metal fundido de la atmósfera (oxígeno, nitrógeno, vapor de agua),
- y estabilizar el arco eléctrico.
Además de estas funciones principales, la elección del gas de soldadura tiene influencia sobre la regulación del equipo de soldadura, el acabado y forma del cordón, la fluidez del baño de soldadura, la penetración, la compacidad (ausencia de porosidad), nivel de proyecciones y humo y la metalurgia del cordón de soldadura. Por lo tanto, la elección del gas de soldadura correcto tiene influencia sobre la calidad y el coste de la soldadura.
Existen diferentes gases de soldadura, el gas adecuado para cada uno de los procesos viene marcado por las propiedades físicas de dichos gases, así como de las prestaciones esperadas de la soldadura. La normativa europea EN ISO 14175 Gases de protección para soldeo por fusión y procesos afines, dónde vienen recogidos los gases que se usan en este proceso, su pureza y tolerancia de fabricación. Los gases definidos son Ar, He, CO2, O2, H2 y N2. Los más utilizados a nivel industrial son el Ar, para soldadura TIG y las mezclas de Ar/CO2 para la soldadura MAG de los aceros al carbono. El uso fundamental del nitrógeno es para la protección de la raíz de la soldaduraDado que una de las principales funciones de los gases es la protección del baño de soldadura de la atmósfera, la pureza del gas de soldadura es por tanto un requisito indispensable para obtener soldaduras de calidad. La norma EN ISO 14175, especifica como requisitos de pureza: N40 (99,99%) para gases inertes y N30 (99,9%) para mezclas de argón y gases oxidantes (CO2, O2). Cabe destacar que en los gases de la gama ARCALTM, gases de soldadura de Air Liquide, la pureza garantizada es N48 (99,998 %) para Argón puro, y para las mezclas el nivel de impurezas garantizado es muy inferior al mínimo exigido en dicha norma.
Control de calidad en soldadura
Las operaciones de soldadura son etapas esenciales en la fabricación de muchos equipos avanzados y de uso cotidiano. Sea cual sea su sector de actividad, la calidad de sus soldaduras es decisiva porque garantiza la resistencia mecánica de las estructuras producidas y, en definitiva, su seguridad de instalación y de uso. Desarrollar un sistema de calidad en materia de soldadura ciertamente incluye un coste, pero es absolutamente necesario: hace falta personal competente, es necesario pagar a los organismos de cualificación, mantener el sistema de calidad, invertir en infraestructura industrial, controles, formaciones, etc. Para ello, se necesitan soldadores competentes, un diseño eficaz, soluciones y procesos correctamente escogidos. La norma UNE-EN ISO 3834 Requisitos de calidad para el soldeo por fusión de materiales metálicos, resulta una herramienta muy útil para implantar un sistema de calidad acorde a la ISO 9001:2015 con el fín de:
- Construir de manera fiable y conforme a las normas,
- Construir de manera eficaz, al mejor coste,
- Valorizar al personal,
- Valorizar y formalizar los conocimientos de la empresa,
- Captar mercados, obtener pedidos.
Normas en soldadura ¿Qué es una norma?
Es un «documento, establecido por consenso entre expertos en la materia y aprobado por un organismo reconocido, que establece, para usos comunes y repetidos, reglas, pautas o características, para actividades o sus resultados, que garantizan un nivel de orden óptimo en un contexto dado». Fuente: iso.org
Dependiendo del nivel en el que se elaboren, las normas aprobadas tienen diferentes prefijos. Estos permiten identificar el territorio de aplicación de la norma: ISO (International Standard Organisation) se refiere a las normas aprobadas internacionalmente, es decir, reconocidas por muchos países del mundo. EN ISO hace referencia a las normas internacionales que Europa reconoce a través de su comité de normalización (CEN).
Cada país tiene su propio organismo nacional de normalización: AFNOR para Francia, UNE para España, DIN para Alemania, IPQ para Portugal, UNI para Italia, etc. P. ej.: una norma española reconocida en toda Europa tendrá el prefijo UNE EN. Si se reconoce internacionalmente, entonces se indicará UNE EN ISO. El corpus normativo está compuesto de normas españolas, europeas e internacionales. Estas se aplican a temáticas con las que usted se enfrenta todos los días en su actividad:
- La higiene, la seguridad y la protección de sus soldadores,
- Los requisitos de calidad en materia de soldadura y la coordinación de tareas/actividades,
- Los ensayos destructivos y los ensayos no destructivos,
- Las cualificaciones de procedimientos,
- Las cualificaciones de sus soldadores.
Además de las normas que rigen la actividad industrial, ciertas fabricaciones también están sujetas a normas de construcción específicas, como los códigos de construcción para la fabricación de aparatos a presión, construcción de estructuras, etc.
Cada código de construcción se compone a su vez de un conjunto de recomendaciones y notas de cálculo divididas en secciones: generalidades/principios, materiales, diseño o cálculos, fabricación, inspección y control, equipos o dispositivos especiales.
Seguridad en la soldadura
Los métodos de soldadura por arco tienen amplia aplicación en la industria de procesamiento de metales. Para asegurar la realización de las operaciones de soldadura por arco eléctrico en seguridad es imprescindible conocer los riesgos asociados a estos procesos, con el fin de establecer las medidas de seguridad oportunas. Los riesgos fundamentales son los riesgos asociados a:
- Lugar de trabajo,
- Materiales y equipos de soldadura utilizados,
- Gases de protección y su manipulación,
- Corriente eléctrica,
- Calor generado,
- Radiaciones óptica,
- Ruido,
- Exposición a humos y gases de soldadura.
Por lo tanto las operaciones de soldadura requieren los medidas de protección colectivas e individuales (EPI), para mitigar o eliminar estos riesgos.
¿Qué equipos de protección deben utilizarse?
En las actividades de soldadura y corte, los EPI son de uso obligatorio sea en el taller como durante operaciones en el exterior, para garantizar una seguridad óptima para los operarios durante las actividades de soldadura.
- Ropa de trabajo: para proteger el cuerpo, toda la ropa debe ser ignífuga: pantalones, camisa, delantal, guantes, calzado de seguridad o mandiles tanto en el exterior, polainas, manguitos.
- Protección contra el ruido: uso de cascos
- Protección de los ojos y la cara:
- como máscaras o pantallas de soldadura,
- gafas de protección,
- Careta de soldadura con los filtros de protección adecuados (Con filtración de aire si no se pueden garantizar las condiciones de extracción localizada de humos de soldadura).
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Soldadura por arco eléctrico: ¿Cómo elegir el gas de protección adecuado?
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- ¿Qué es la soldadura? ¿Cómo funciona el proceso de soldadura?
- Soldadura por plasma
- El proceso de soldadura MIG / MAG (GMAW)
- Metal de aporte en MIG / MAG
- Antorchas de soldadura
- Soldadura por resistencia
- Soldadura TIG / de metales
- Mezcla de gases para la soldadura por fusión
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- Soldadura MMA
- Posiciones de soldadura
- Soldadura por arco con gas protector
- Soldadura con polvo fundente
- Soldadura con electrodo
- Gases para soldadura por arco
Preguntas frecuentes
- ¿Cómo se puede ajustar el caudal de gas en la soldadura?
- ¿Cuál es la diferencia entre los procesos de soldadura MIG y MAG?
- ¿Cómo soldar acero galvanizado?
- ¿Cómo elegir el gas a utilizar en MIG o MAG?
- ¿Cuáles son los defectos de soldadura más comunes?
- ¿Cómo elegir el gas a utilizar en TIG o plasma?
- ¿Cómo elegir el gas para soldadura TIG?