P: Tengo un alimentador / soldador de alambre de entrada de 120 V pequeño en mi taller, que uso para soldadura MIG en acero dulce. Tengo un nuevo trabajo de fabricación en chapa de acero inoxidable de grado 304 de calibre 16 y me pregunto si puedo usar esta misma soldadora para soldadura MIG de acero inoxidable. Si es así, ¿cómo configura el soldador?

R: Primero, tenga en cuenta que un grado 304 es un tipo austenítico de acero inoxidable. Por lo tanto, este artículo solo abordará este tipo. Si bien los aceros inoxidables austeníticos son muy comunes, también existen tipos de aceros inoxidables ferríticos, martensíticos, dúplex y de endurecimiento por precipitación.

La respuesta a su primera pregunta es sí, puede soldar MIG acero inoxidable de calibre delgado en modo de cortocircuito con soldadores MIG de potencia de entrada de tipo compacto de 120 V o 230 V (consulte el ejemplo en la Figura 1). La máquina tendría el mismo amperaje y capacidad de espesor de material resultante con acero inoxidable que con acero al carbono.

Antes de responder a su segunda pregunta, conviene una breve discusión sobre las diferencias con algunas de las propiedades físicas y químicas del acero inoxidable en comparación con el acero al carbono, y cómo esto afecta las variables de soldadura. Primero, el coeficiente de expansión térmica para los tipos austeníticos es aproximadamente un 50% mayor que el del acero al carbono, lo que podría resultar en más distorsión. Por lo tanto, para ayudar a minimizar el alabeo (particularmente en láminas de metal), suelde al nivel de corriente o "calor" más bajo posible, lo que aún proporciona una fusión completa entre el cable y la placa base. En segundo lugar, el acero inoxidable tiene una conductividad térmica más baja, lo que significa que la energía térmica no se transfiere ni se aleja de la zona de soldadura tan rápido. Esto es beneficioso en la soldadura, ya que, por lo tanto, no requiere tanta corriente para lograr una fusión completa porque el calor no se retira de la zona de soldadura tan rápidamente.

El acero inoxidable también tiene menor conductividad eléctrica (es decir, mayor resistencia eléctrica). Esto significa que las velocidades de alimentación de alambre a la misma velocidad que se usa con acero al carbono producirán niveles de corriente más bajos con acero inoxidable. Además, mantener una distancia constante entre la punta de contacto y el trabajo (CTWD) es más crítico con el acero inoxidable, ya que las variaciones dan como resultado un mayor grado de cambio en los niveles de corriente.

Finalmente, el atributo principal del acero inoxidable es su resistencia a la corrosión (es decir, no se oxida como el acero al carbono). Esta propiedad se logra con niveles mucho más altos de aleaciones en el material base (a saber, cromo y níquel). Sin embargo, estos niveles más altos de aleaciones también disminuyen la soldabilidad del acero inoxidable, ya que tiene una característica de cordón de soldadura más lento o viscoso.

Ahora traduzca estas diferencias de propiedad en los diversos parámetros necesarios para soldar acero inoxidable MIG. Primero, la máquina debe configurarse en polaridad DC + (corriente continua positiva). Con respecto a los ajustes de voltaje y velocidad de alimentación de alambre, la mayoría de estas soldadoras MIG compactas tienen un cuadro de ajustes recomendados en la puerta. Sin embargo, es posible que la tabla no tenga ajustes para acero inoxidable. De lo contrario, o si no se encuentra ninguno en el manual de instrucciones de la máquina, como punto de partida, utilice los ajustes recomendados en la tabla para acero al carbono, según el grosor de la chapa de acero inoxidable en la que está soldando. Luego, ajuste la configuración desde allí para afinar la soldadura. En general, es probable que deba ejecutar una velocidad de alimentación de alambre un poco más alta que la que se usa con acero dulce, pero lo que probablemente resultará en un nivel de corriente un poco más bajo. Además, es probable que deba usar ajustes de voltaje más altos, lo que ayudará a humedecer más el charco, dando una cara más plana y un mejor lavado en los dedos de la soldadura.

No necesita ninguna opción especial para alimentar el alambre (como la recomendación de pistola de carrete para alambre de aluminio). Sin embargo, deberá utilizar un cable MIG de acero inoxidable. Yo recomendaría 0.030 "de diámetro, ya sea en un carrete de dos o diez libras. Para su aplicación particular, use un grado 308LSi. En general, el grado de alambre que use depende del tipo de material base de acero inoxidable que esté soldando. Los tres grados más comunes de alambres de acero inoxidable austenítico son 308, 309 y 316. Estos grados de alambre también pueden tener un designador "L", lo que indica que el nivel de carbono del alambre cae en el extremo inferior del rango de carbono. También recomendaría un grado que tiene un designador "Si", que indica un mayor contenido de silicio, que proporciona más fluidez de charco. Ejemplos (ver Figura 2) incluirían el alambre Harris 308LSi, Harris 309LSi y Harris 316LSi.

Tenga en cuenta que el modo de cortocircuito de transferencia de metal es un proceso de menor energía de arco o menor aporte de calor, en comparación con otros procesos de soldadura por arco. Si bien ayuda a reducir las posibilidades de quemaduras en la chapa de metal, también produce un cordón de soldadura más frío y ropier. Con la soldadura de acero inoxidable, el problema se agrava por el hecho de que el acero inoxidable tiene un cordón de soldadura más lento (como ya se discutió). Por lo tanto, el gas protector recomendado para usar en la soldadura MIG de acero inoxidable en cortocircuito es un gas protector de triple mezcla, como 90% He / 7.5% Ar / 2.5% CO2. La alta conductividad térmica del helio ayuda a proporcionar un cordón de soldadura más plano y una buena fusión en la placa base. Si bien las mezclas con alto contenido de helio pueden ser más caras que otros tipos de gases de protección, el alto porcentaje de helio en la mezcla ayuda a contrarrestar las características frías y lentas de las perlas. Otra mezcla de gas protector aceptable para la soldadura MIG de acero inoxidable en cortocircuito es 98% Ar / 2% O2 (o un equivalente 98% Ar / 2% CO2). Esta última mezcla produce una soldadura más fría que la tri-mezcla de helio y, por lo tanto, el charco de soldadura fundida no se moja también. Sin embargo, las características de soldadura siguen siendo aceptables y, en general, el costo de la mezcla de gases es menor que el de la tri-mezcla de helio, y también está más disponible.

Con estas dos mezclas de gases de acero inoxidable, los gases menores en la mezcla son necesarios para proporcionar buenas características de arranque del arco. Por lo tanto, no conviene utilizar un gas protector completamente inerte, como helio al 100% o argón al 100% para la soldadura MIG de acero inoxidable. Las características del arco serían malas. Nota: No confunda esta recomendación con los gases de protección recomendados para el proceso de soldadura por arco de tungsteno con gas o TIG, que es 100% argón o 100% helio (o una mezcla de los dos) para cualquier tipo de metal base, incluido el acero inoxidable. La dinámica del arco es bastante diferente con el proceso TIG que con el proceso MIG. Además, no desea utilizar el mismo tipo de gas protector que utiliza con alambre de acero al carbono, como 75% Ar / 25% CO2 o 100% CO2. Tanto el carbono como el oxígeno del gas protector reaccionan con el acero inoxidable en el calor del arco, dando como resultado cierta oxidación y reducción de la resistencia a la corrosión. El nivel máximo de oxígeno o dióxido de carbono que debe usarse en una mezcla de gas protector con acero inoxidable es del 3% o 5% respectivamente.