GMAW: Problemas y soluciones comunes de MIG
Reimpreso con permiso de la edición de septiembre / octubre de 1997 de la revista Practical Welding Today, copyright 1997 de The Croydon Group, Ltd., Rockford, IL


De la misma manera que la transmisión automática ha simplificado el proceso de conducción, la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) ha simplificado el proceso de soldadura. De todos los métodos de soldadura, se dice que GMAW es uno de los más fáciles de aprender y realizar. La razón principal es que la fuente de poder hace prácticamente todo el trabajo, ya que ajusta los parámetros de soldadura para manejar diferentes condiciones; muy parecido a la sofisticada electrónica de una transmisión automática.

Debido a que se requiere menos habilidad, muchos operadores pueden soldar GMA a un nivel aceptable con una capacitación limitada. Sin embargo, estos mismos operadores tienen problemas cuando comienzan a crear soldaduras inferiores y no pueden diagnosticar y corregir sus propios problemas. Las pautas que se enumeran a continuación ayudarán incluso a los operadores sin experiencia a crear soldaduras de alta calidad, además de ofrecer consejos para aquellos que han estado utilizando el proceso GMAW durante varios años.

Los problemas de soldadura más comunes se dividen en cuatro categorías:

1. Porosidad de soldadura
2. Perfil de cordón de soldadura inadecuado
3. Falta de fusión
4. Entrega de cables defectuosos relacionados con la configuración y el mantenimiento del equipo.

1. Porosidad del metal de soldadura

Problema de porosidad n. ° 1: condiciones de superficie inadecuadas
La causa más común de porosidad de la soldadura es una condición inadecuada de la superficie del metal. Por ejemplo, aceite, óxido, pintura o grasa en el metal base pueden impedir la penetración adecuada de la soldadura y, por lo tanto, dar lugar a porosidad. Los procesos de soldadura que generan una escoria, como la soldadura por arco metálico protegido (SMAW) o la soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW), tienden a tolerar los contaminantes de la superficie mejor que la GMAW, ya que los componentes que se encuentran dentro de la escoria ayudan a limpiar la superficie del metal. En GMAW, la única protección contra la contaminación la proporcionan los elementos que están aleados en el alambre.

Remedios
Para controlar la porosidad, use un desoxidante dentro del alambre como silicio, manganeso o trazas de aluminio, circonio o titanio. La química de los cables se puede determinar consultando el sistema de clasificación de cables de la American Welding Society (AWS).

Pruebe los distintos tipos de cables disponibles para encontrar la química adecuada para una aplicación determinada. Para empezar, pruebe el tipo de cable más común, ER70S-3 (Lincoln L50), que contiene 0,9-1,4 por ciento de manganeso y 0,45-0,75 por ciento de silicio. Si la porosidad todavía está presente en la soldadura terminada, aumente la cantidad de silicio y manganeso que se encuentra en el alambre cambiando a un ER70S-4 (Lincoln L54) o un ER70S-6 que tiene los niveles más altos de silicio (0.8 -1.15 por ciento) y manganeso (1,4-1,8 por ciento). Algunos operadores prefieren usar un desoxidante triple como ER70S-2 (Lincoln L52) que contiene aluminio, circonio o titanio además de silicio y manganeso.

Además de cambiar el alambre, evite aún más la porosidad limpiando la superficie del metal con una amoladora o solventes químicos (como un desengrasante). Una advertencia, aunque si usa solventes, asegúrese de no usar un desengrasante clorado como el tricloroetileno. cerca del arco de soldadura: el humo puede reaccionar con el arco y producir gases tóxicos.

Problema de porosidad n. ° 2: cobertura de gas
La segunda causa principal de porosidad en las soldaduras es un problema con la cobertura del gas protector. El proceso GMAW se basa en el gas protector para proteger físicamente el charco de soldadura del aire y actuar como estabilizador del arco. Si se altera el gas protector, existe la posibilidad de que el aire contamine el charco de soldadura y produzca porosidad.

Remedios
El flujo de gas protector varía según el tamaño del cable, el amperaje, el modo de transferencia y la velocidad del viento. El flujo de gas típico debe ser de aproximadamente 30 a 40 pies cúbicos por hora. Con un medidor de flujo, verifique que el flujo de gas protector esté configurado correctamente. En la actualidad, hay una variedad de medidores de flujo en el mercado que van desde simples relojes comparadores hasta flujos de bolas hasta modelos sofisticados computarizados. Algunos operadores piensan erróneamente que todo lo que se necesita es un regulador de presión, pero el medidor de presión no establecerá el flujo.

Un gas protector de dióxido de carbono puro requiere el uso de caudalímetros especiales diseñados específicamente para dióxido de carbono. Estos medidores de flujo especiales no se ven afectados por el congelamiento que puede ocurrir cuando el dióxido de carbono cambia de forma líquida a gaseosa.

Si los vientos fuertes están soplando el gas protector lejos del charco, puede ser necesario levantar pantallas contra el viento. De acuerdo con el Código de soldadura estructural de AWS, se recomienda no soldar con GMA cuando la velocidad del viento sea superior a 5 mph. En el interior, los sistemas de ventilación pueden obstaculizar la cobertura de gas. En este caso, redirija el flujo de aire lejos del charco. Si es necesaria la extracción de humos, utilice un equipo diseñado específicamente para este propósito, como las pistolas de extracción MAGNUM ™ de Lincoln Electric; estas eliminarán el humo, pero no alterarán el gas protector.

Un flujo turbulento de gas al salir de la pistola también puede provocar problemas de porosidad. Idealmente, el gas se depositará sobre el charco de soldadura como una manta. El flujo de gas turbulento puede ser causado por un flujo demasiado alto, una cantidad excesiva de salpicaduras dentro de la boquilla de la pistola o la acumulación de salpicaduras en el difusor de gas.

Otras posibles causas de un flujo de gas insuficiente pueden ser pistolas, cables, líneas de gas, mangueras o conexiones de gas sueltas. Estos accesorios dañados pueden crear lo que se conoce como un “efecto venturi” en el que se aspira aire a través de estas aberturas y se reduce el flujo.

Por último, la soldadura con técnica de arrastre o revés puede provocar problemas de cobertura de gas. Intente soldar con una técnica de empuje o derecha que extienda la capa de gas por delante del arco y deje que el gas se asiente en la junta.



Problema de porosidad n. ° 3: propiedades del metal base
Otra causa de la porosidad de la soldadura puede atribuirse simplemente a la química del metal base. Por ejemplo, el metal base puede tener un contenido de azufre extremadamente alto.

Remedio
Desafortunadamente, si el problema de la porosidad radica en las propiedades del metal base, no hay mucho que se pueda hacer. La mejor solución es utilizar un grado de acero diferente o cambiar a un proceso de soldadura que genere escoria. 2. Perfil inadecuado del cordón de soldadura
Si los operadores experimentan un cordón de forma convexa o cóncava, esto puede indicar un problema con la entrada de calor o la técnica.

Problema incorrecto del cordón n. ° 1: entrada de calor insuficiente
Un cordón convexo o "viscoso" indica que los ajustes que se están utilizando son demasiado fríos para el espesor del material que se está soldando. En otras palabras, no hay calor suficiente en la soldadura para permitir que penetre en el metal base.

Remedios
Para corregir un problema de funcionamiento "demasiado frío", un operador debe determinar primero si el amperaje es adecuado para el espesor del material. Hay tablas disponibles de los principales fabricantes, incluido Lincoln Electric, que brindan pautas sobre el uso del amperaje en diversas condiciones.

Si se determina que el amperaje es lo suficientemente alto, verifique el voltaje. El voltaje demasiado bajo suele ir acompañado de otro signo revelador de un problema: una gran cantidad de salpicaduras. Por otro lado, si el voltaje es demasiado alto, el operador tendrá problemas para controlar el proceso y la soldadura tendrá una tendencia a socavarse.

Una forma de comprobar si el voltaje está configurado correctamente es probarlo escuchando. Un arco que funcione correctamente tendrá un cierto sonido. Por ejemplo, en la transferencia de arco corto a amperajes bajos, un arco debe tener un zumbido constante. A altos amperajes usando transferencia de arco por aspersión, el arco producirá un crujido. El sonido del arco también puede indicar problemas: un siseo constante indicará que el voltaje es demasiado alto y el operador es propenso a socavar; mientras que un sonido fuerte y áspero puede indicar un voltaje demasiado bajo.

Problema incorrecto del cordón n. ° 2: técnica
Un cordón de forma cóncava o convexa también puede ser causado por el uso de una técnica de soldadura inadecuada. Por ejemplo, una técnica de empuje o de derecha tiende a crear una forma de cuenta más plana que una técnica de tirón o revés.

Remedio
Para obtener las mejores formas de cuentas, se recomienda utilizar un ángulo de empuje de 5 a 10 grados.

Problema de cordón incorrecto # 3: Cable de trabajo inadecuado
Los problemas con el cable de trabajo pueden resultar en un voltaje inadecuado disponible en el arco. La evidencia de un problema con el cable de trabajo sería la forma incorrecta del cordón o un cable de trabajo en caliente.

Remedio
Los cables de trabajo tienden a sobrecalentarse si son demasiado pequeños o están excesivamente gastados. Al reemplazar el cable, consulte una tabla para determinar el tamaño según la longitud y la corriente que se está utilizando. Cuanto mayor sea la corriente y mayor la distancia, mayor será el cable necesario.

3. Falta de fusión
Si el consumible se ha adherido incorrectamente al metal base, puede ocurrir una falta de fusión. La fusión incorrecta crea una soldadura débil y de baja calidad y, en última instancia, puede provocar problemas estructurales en el producto terminado.


Problema de falta de fusión: lapeado en frío en el proceso de transferencia de arco corto

En la transferencia de arco corto, el cable toca directamente el baño de soldadura y un cortocircuito en el sistema hace que el extremo del cable se derrita y suelte una gota. Este cortocircuito ocurre de 40 a 200 veces por segundo. Pueden ocurrir problemas de fusión cuando el metal en el baño de soldadura se derrite, pero no queda suficiente energía para fusionarlo con la placa base. En estos casos, la soldadura tendrá un buen aspecto, pero ninguno de los metales se ha unido realmente. Dado que la falta de fusión es difícil de detectar visualmente, debe comprobarse mediante pruebas de tinte penetrante, ultrasónicas o de curvatura.

Remedios
Para garantizar una fusión correcta, asegúrese de que el voltaje y el amperaje estén configurados correctamente. Si el operador sigue teniendo problemas después de realizar esos ajustes, es posible que deba cambiar la técnica de soldadura. Por ejemplo, cambiar a un alambre con núcleo de fundente o utilizar el método de transferencia por arco de pulverización en su lugar. En la transferencia de arco de pulverización, el arco nunca se apaga, por lo que el lapeado en frío y la falta de fusión no son problemas. La soldadura por arco rociado se lleva a cabo a amperajes lo suficientemente altos como para derretir el extremo del alambre y propulsar la gota a través del arco hacia el charco de soldadura.



4. Entrega de cables defectuosos
Si el alambre no se alimenta suavemente o si el operador está experimentando un sonido de vibración dentro del cable de la pistola, puede haber un problema con el sistema de entrega del alambre. La mayoría de los problemas relacionados con la entrega de cables se atribuyen a la configuración y el mantenimiento de los equipos.



Problema de entrega de cable defectuoso # 1: punta de contacto
Existe una tendencia entre los operadores a usar puntas de gran tamaño, lo que puede provocar problemas de contacto, inconsistencias en el arco, porosidad y mala forma del cordón.

Remedio
Asegúrese de que la punta de contacto de la pistola funcione correctamente y tenga el tamaño adecuado para el cable que se está utilizando. Inspeccione visualmente la punta y si se está desgastando (adquiriendo forma de huevo), deberá reemplazarla.



Problema de entrega de alambre defectuoso # 2: revestimiento de la pistola
Un revestimiento de pistola, como la punta de contacto, debe tener el tamaño del cable que se alimenta a través de él. También debe limpiarse o reemplazarse cuando el alambre no se alimenta con fluidez.

Remedio
Para limpiar el revestimiento, sóplelo con aire comprimido a baja presión desde el extremo de la punta de contacto o reemplace el revestimiento.



Problema de entrega de cable defectuoso n. ° 3: pistola gastada
Dentro de la pistola hay hilos muy finos de alambre de cobre que eventualmente se romperán y desgastarán con el tiempo.

Remedio
Si la pistola se calienta demasiado durante el uso en un área en particular, eso es una indicación de que hay daños internos y será necesario reemplazarla. Además, asegúrese de que la pistola sea lo suficientemente grande para la aplicación. A los operadores les gusta usar pistolas pequeñas porque son fáciles de manejar, pero si la pistola es demasiado pequeña para la aplicación, se sobrecalentará.



Problema de entrega de alambre defectuoso # 4: rodillo impulsor
Los rodillos impulsores del alimentador de alambre se desgastan periódicamente y es necesario reemplazarlos.

Remedios
Por lo general, hay indicaciones visuales de desgaste en las ranuras de los rodillos si es necesario reemplazarlos. Además, asegúrese de que la tensión del rodillo impulsor esté ajustada correctamente. Para verificar la tensión, desconecte el cable de entrada de soldadura del alimentador o cambie a la opción de alimentación en frío. Alimente el cable y pellizque cuando salga de la pistola con el pulgar y el índice. Si el cable se puede detener pellizcándolo, se necesita más tensión en el rodillo impulsor. La tensión óptima se indicará mediante la alimentación que no se detiene mientras se pellizca el cable. Si la tensión del rodillo impulsor es demasiado alta, puede deformar el cable y provocar que se enrede (se enrede) y se queme (cuando el arco sube por el cable y lo fusiona con la punta de contacto).

Asegúrese de que los rodillos impulsores y el tubo guía estén lo más juntos posible. Luego, verifique la ruta desde donde el alambre sale del carrete hasta donde ingresa a los rodillos impulsores. El cable debe alinearse con los tubos guía entrantes para que no se raspe el cable a medida que atraviesa el tubo. En algunos alimentadores de alambre, la posición del carrete de alambre es ajustable; alinéelo para que haga un camino recto hacia el tubo.



Problema de entrega de cable defectuoso # 5: El cable se sale del carrete y se enreda
Algunos problemas de alimentación de alambre ocurren porque la inercia del carrete de alambre hace que se deslice después de que se suelta el gatillo de la pistola.

Remedio
Si el carrete continúa deslizándose, el cable del carrete se aflojará y el cable podría desprenderse o enredarse. La mayoría de los sistemas de alimentación de alambre tienen un freno ajustable en el carrete de alambre. La tensión del freno debe ajustarse de modo que el carrete no se deslice.



Siguiendo estas cuatro pautas, un operador de GMAW nuevo en el mundo de la soldadura o incluso alguien más experimentado debería tener más facilidad para diagnosticar problemas antes de que afecten la calidad del trabajo.