Soldadura TIG de metales

La soldadura TIG es un proceso por arco que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible y un gas de protección inerte (argón o helio). El TIG se puede ejecutar con o sin aportación de material. Ofrece una soldadura de alta calidad, con un cordón limpio y uniforme.

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Air Liquide le explica en este artículo cuáles son las características de los procesos de soldadura TIG: el principio, las ventajas y desventajas, las aplicaciones y los materiales de aporte, accesorios necesarios.

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¿En qué consiste el proceso de soldadura TIG?

El proceso TIG (Tungsten Inert gas) se caracteriza por el arco eléctrico que aporta la energía necesaria para fundir las piezas que se quieren soldar. Dicho arco se genera bajo atmósfera de protección gaseosa inerte o ligeramente reductora, entre un electrodo no-fusible y las piezas a ser soldadas.

Este método se puede utilizar para la soldadura de cualquier material metálico, tanto aceros de baja y alta aleación, como aleaciones de aluminio, cobre, base níquel y titanio. Además, se usa generalmente para soldar chapas finas o para garantizar la calidad de la pasada de raíz. En el caso de aleaciones sensibles (como aceros inoxidables o titanio) es necesario además del gas de soldadura, utilizar un gas para la protección de la raíz de la misma, y evitar así su oxidación y/o procesos de oxidación posteriores.

Este proceso permite obtener soldaduras de alta calidad. Es muy apreciado en sectores industriales dónde las exigencias de calidad de las uniones soldadas son muy estrictas. Lo podemos encontrar tanto en aplicaciones manuales como automáticas y robotizadas.

¿Cuáles son los gases o mezclas de gases usados para soldadura TIG?

Además de proteger el baño fundido de la atmósfera y favorecer la estabilidad del arco eléctrico, en el caso de la soldadura TIG evita la oxidación del Tungsteno, elemento clave para conseguir soldaduras resistentes y de calidad.

El gas más utilizado es el argón (ARCAL™ Prime), existiendo otras alternativas en función de las prestaciones deseadas y los materiales a soldar:

Helio
- Normalmente se usa como aditivo al argón, pero se puede emplear como gas de soldadura.
- Incrementa la energía disponible para soldar, y se puede conseguir mayores penetraciones y/o mayor velocidad de soldadura.
- Es válido para cualquier material metálico.
Hidrógeno
- Se usa como aditivo al argón, mezclas de hasta 7,5 % H₂ máximo.
- Incrementa la energía disponible para soldar, y se puede conseguir mayores penetraciones y/o mayor velocidad de soldadura.
- Proporciona un aspecto de la soldadura brillante por el carácter reductor de hidrógeno.
- Sólo es válido para soldadura de aceros inoxidables austeníticos (para otros materiales posibles consulte a nuestros expertos).

¿Sabía que…?
Puede emplear un gas de protección de raíz (de la misma naturaleza que el gas de protección empleado en el TIG o nitrógeno o mezcla de nitrógeno-hidrógeno) de forma a evitar la oxidación de la raíz del cordón, en el caso de de las aleaciones sensibles como las de acero inoxidable.

Ventajas y desventajas de los procesos de soldadura TIG

Estas son las principales ventajas de la soldadura TIG:

Soldaduras de alta calidad. Este proceso es el más adecuado para asegurar la calidad en pasadas de raíz (en la soldadura de equipos o tuberías a presión, por ejemplo).
Se puede emplear para la soldadura de cualquier material metálico, tanto en soldadura manual como automática.
Se puede soldar en todas las posiciones.
Se caracteriza porque la emisión de humos y proyecciones es menor que en otros procesos de soldadura por arco, y no se genera escoria.
Equipo de soldadura manual relativamente sencillo y económico.

Las principales desventajas frente a otros procesos de soldadura por arco eléctrico son:

Requiere gran habilidad por parte del soldador.
La superficie de soldadura tiene que estar limpia.
Baja productividad.

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¿Cuáles son los campos de aplicación de las soldaduras TIG?

La soldadura TIG puede utilizarse en modo manual, automático o robótico, para la soldadura de todo tipo de materiales metálicos. La soldadura manual es la más extendida. Todavía existen cada vez más instalaciones con el objetivo de conseguir aprovecharse de las ventajas de la calidad obtenida con la soldadura TIG y que incrementan la productividad, tales como:

Soldadura orbital.
Soldadura multicatodo (Combinación de TIG con otros procedimientos como: Plasma, MIG/MAG, laser).
Soldadura robotizada.

Es un proceso dónde el aporte de energía está muy controlado, y es más indicado para la soldadura de chapa fina.

Cuando se requiere la soldadura de espesores más fuertes, se utiliza la soldadura TIG para la pasada de raíz. Para el relleno se utilizan otro tipo de procedimientos de mayor productividad (Hilo, láser-...).

Su principal ventaja es la mayor calidad obtenida en los cordones.

La soldadura TIG se emplea en industrias dónde las exigencias de calidad son muy altas, como: equipos a presión, la industria alimentaria, aeronáutica o nuclear. La soldadura TIG permite un ajuste preciso de los parámetros para controlar mejor el proceso, y exige a su vez de contar con soldadores cualificados y experimentados para conseguir el estándar de calidad perseguido.

¿Qué se aconseja en la soldadura TIG?

La soldadura TIG es un proceso con el que se consiguen soldaduras de alta calidad, pero requiere de tomar una serie de precauciones específicas.

Material de aporte
La varilla de aporte se ha de seleccionar en función del material base, y adaptando el diámetro de la misma a los espesores a soldar. Consulte con su proveedor de materiales o a nuestros expertos de Air Liquide.
Polaridad
La soldadura TIG se emplea normalmente con polaridad directa, es decir, la torcha conectada al polo negativo del generador. Todavia, cuando se suelda aluminio, se recomienda el uso de corriente alterna y como alternativa sino se dispone del inverter o generador de soldadura adecuado , polaridad inversa, conectando la torcha al polo positivo.
Electrodo de Tungsteno
El electrodo de tungsteno es clave para conseguir una soldadura de calidad, si se produce una degradación u oxidación del mismo, el arco de soldadura se volverá errático, y tendremos defectos en la soldadura. Los electrodos de tungsteno vienen identificados por una banda de color en su extremo, que nos indica el tipo de tugsteno y los materiales para los que se puede utilizar, y el tipo de corriente (continua o alterna). Consulte con su proveedor de materiales, pero son fundamentalmente:
- Color verde (Tungsteno puro), indicado para la soldadura TIG de aleaciones ligeras.
- Color rojo (2% Torio), azul (2 % Lantano), gris (2 % Cerio), indicado para todo tipo de aceros aleados, y base níquel.
La punta del tungsteno se debe de afilar con un ángulo de 60º, menos cuando se suelda aluminio, o con corriente alterna, en estos casos la punta del tungsteno se debe de aplanar.
Durante el proceso de soldadura hay que vigilar continuamente que el afilado del tungsteno sea el correcto, ya que un afilado incorrecto, puede ser fuente de contaminaciones del baño de soldadura.
Limpieza superficial
La soldadura TIG es un proceso que requiere de una mayor limpieza de las superficies de las chapas que se van a soldar, en especial cuando se suelda aluminio.
Caudal de gas
Se debe comprobar los caudales de gas para obtener una protección óptima del baño de fusión y del electrodo, frente al oxígeno y al nitrógeno del aire ambiente.

Air Liquide, como experto en soluciones y gases de soldadura y corte (oxicorte, corte por plasma...), le puede aconsejar sobre todo tipo de soldaduras bajo flujo gaseoso (TIG, MIG/MAG, plasma, láser). Nuestros expertos sabrán ayudarle a elegir el proceso de soldadura más adaptado. No dude en contactarnos.

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