Soldadura Por Arco Eléctrico Con Gas De Protección

SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO CON GAS DE PROTECCIÓN
1. PROPIEDADES DE LOS GASES DE PROTECCIÓN Y SU INFLUENCIA EN LA SOLDADURA.
La función principal del gas protector es proteger el baño fundido de la contaminación o efectos perjudiciales que puede provocar el contacto con la atmósfera. Con este objetivo, se pueden utilizar distintos gases. Los más utilizados son: el argón (Ar), el helio (He),hidrógeno (H2), nitrógeno (N2),
oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2), en estado puro o mezclados. Las propiedades particulares del gas o mezcla de gases utilizados influirá de manera determinante en las características de la soldadura obtenida y en el proceso de realización de la misma.
En el proceso de realización de la soldadura, el gas protector afecta al cebado y estabilidad del arco,a la velocidad de soldadura, al calor aportado a la pieza de trabajo, al transporte del metal de aportación y a la generación de gases. Además afecta a la penetración, a las propiedades mecánicas, a la forma y al aspecto de la soldadura obtenida.
I) POTENCIAL DE IONIZACIÓN
El potencial de ionización indica la energía que hay que aportar a un determinado gas para hacerlo conductor. El objetivoes que los átomos de gas cedan electrones y se conviertan en partículas de gas eléctricamente cargadas. Esta propiedad está relacionada con el cebado y la estabilidad del arco.
Cuanto menor sea el potencial de ionización, más fácilmente aportará el gas lo electrones tanto para el inicio como para el mantenimiento del arco.
Por otro lado, el calor desprendido en el arco es función de lacorriente, la longitud y el potencial del arco. Para igualdad de corriente y longitud de un arco, un gas con mayor potencial de ionización tendrá un mayor potencial de arco, lo que producirá un mayor desprendimiento de calor.
II) CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
La conductividad térmica del gas determina la transmisión de calor que se produce desde el arco hacia la periferia. Esto influirá en como se reparta elcalor sobre la zona a soldar, y por lo tanto en la penetración que pueda lograrse en la soldadura.
III) CAPACIDAD DE DISOCIACIÓN Y RECOMBINACIÓN
Los gases con moléculas no monoatómicas, al calentarse a las temperaturas del arco se disocian.
Los átomos que los componen se separan, en forma de iones, mejorando el flujo de corriente. Al entrar en contacto con la superficie del metal base, queestará a una temperatura mucho menor, se recombinan, cediendo calor al metal base.
IV) REACTIVIDAD
Esta propiedad indica la tendencia del gas a reaccionar con elementos del baño de fusión a la temperatura del arco eléctrico.
Los gases nobles, Ar y He son inertes. El N2, que a temperaturas inferiores es inerte, reacciona produciendo efectos indeseados en la soldadura. El CO2 y el O2 son gasesoxidantes, que reaccionan con el metal formando óxidos y normalmente producen gases en la soldadura. El H2 que es reductor, evita la
oxidación, pero también puede producir efectos indeseados en la soldadura.
V) TENSIÓN SUPERFICIAL
La tensión superficial indica la tendencia de los átomos del fluido a mantenerse juntos y no fluir en un determinado medio. La tensión superficial del baño variarásegún la atmósfera que lo rodee, e influirá de forma importante en la forma del cordón.
Por ejemplo, el baño de fusión de acero dulce, suele tener una elevada tensión superficial en atmósfera de argón. Las mezclas de argón con pequeñas proporciones de oxígeno o dióxido de carbono consiguen tensiones superficiales inferiores. En el caso del acero se suelen utilizar gases diferentes del argón.VI) PUREZA
Las impurezas contenidas en el gas de protección pueden causar efectos tanto en el proceso de realización de la soldadura como en las características finales de las mismas. Los efectos de las impurezas serán más o menos dañinos, según la naturaleza del metal base. Algunos metales, como los aceros al carbono, no se ven muy afectados por las impurezas; otros sin embargo, como el...