Este documento describe el proceso de soldadura GMAW (Gas Metal Arc Welding), incluyendo una introducción al proceso, los equipos utilizados, los parámetros de soldadura y las ventajas y limitaciones del proceso. Explica que GMAW es un proceso de soldadura semiautomático o automático donde un electrodo consumible se funde para depositar el material de aporte mientras se mantiene un gas de protección.

1. PROCESO GMAW

2. Reconstruir elementos o partes de máquinas mediante los procesos de soldadura por arco con protección gaseosa (TIG-GMAW)
Analizar los parámetros de soldadura más influyentes en el proceso por arco con protección gaseosa (GMAW)
PROCESO GMAW

3. •Introducción y Concepto
•Ventajas y limitaciones
•Equipos y accesorios
•Gases de protección
•Materiales de aporte
•Parámetros
Proceso de soldadura con protección gaseosa GMAW.
PROCESO GMAW

4. Originalmente procede de Estados Unidos.
El concepto básico surgió en 1920 pero En 1948, Fue introducido para la soldadura del aluminio, y utilizaba como gas protector el argón o helio.
Más adelante, se descubrió el dióxido de carbono puro como gas protector, y se empezó a soldarse el acero.
 La aplicación práctica del método Mig/Mag se inicio en los años 60 y desde entonces este método ha seguido desarrollándose y mejorándose a medida que han ido apareciendo nuevos materiales de aportación, fuentes de corrientes y gases protectores.
PROCESO GMAW

5. Es un proceso en el que el arco eléctrico se establece entre un electrodo solido, desnudo, consumible, de alimentación continua y que se convierte en el metal depositado según se consume y el metal base o pieza a soldar, estando protegido de la atmósfera circundante por un gas inerte o por un gas activo administrado externamente
PROCESO GMAW

6. PROCESO GMAW
1. Bobina
2. Alambre
3. Rodillos alimentadores
12. Fuente de corriente
11. Baño de fusión
10. Arco eléctrico
9. Buza de gas
8. Gas de protección
7. Boquilla de contacto
6. Pistola de soldar
5. Paquete de mangueras
4. Guía de alambre

7. Las denominaciones del procesos son:
• GMAW, gas metal arc welding (ANSI/AWS A3.0)
• 13, Soldeo por arco con gas (UNE-EN ISO 4063).
Si se emplea un gas inerte como protección el proceso se denomina:
• MIG, metal inerte gas (ANSI/AWS A3.0).
• 131, soldeo por arco con gas inerte (UNE-EN ISO 4063)
Si se utiliza un gas activo como protección el proceso se denomina: . MAG, metal active gas (ANSI/AWS A3.0). . 135, soldeo por arco con gas activo (UNE-EN ISO 4063) DENOMINACIONES DEL PROCESO DE SOLDADURA CON PROTECCIÓN GASEOSA - GMAW
PROCESO GMAW

8. PROCESO GMAW
MIG
Metal Inerte Gas.
MAG
Metal Activo Gas
GMAW
Gas Metal Arc Welding

9. Acero No aleado y de aleación
Aceros inoxidables
Aluminio
PROCESO GMAW
Metales No-ferrosos
MAG
MIG
Argón Ar
Helio He
He + Ar
CO2

10. Para el proceso MIG/MAG, se utilizan equipos automáticos y semiautomáticos, los cuales requieren de un conocimiento especializado para su correcta aplicación
PROCESO GMAW

11. Puede ser realizado de las siguientes maneras
SEMIAUTOMÁTICO: Los parámetros se regulan previamente. El avance de la antorcha de soldadura se realiza manualmente.
MECANIZADO: Todos los parámetros, incluso la velocidad de soldadura, se regulan previamente y siempre supervisada por un operario.
AUTOMATICO: Todos los parámetros de soldeo, coordenadas de localización de la junta a soldar, se programan mediante una unidad especifica para este fin. La soldadura la efectúa un robot al ejecutar esta programación.
PROCESO GMAW

12. Puede utilizarse para la soldadura de cualquier tipo de material.
El electrodo es continuo, con lo que se aumenta la productividad por no tener que cambiar de electrodo y
La tasa de deposición es elevada. Eficiencia de deposito del 90%
Se pueden conseguir velocidades de soldeo mucho más elevadas que con SMAW.
El método MIG/MAG es limpio y benigno para el medio ambiente
PROCESO GMAW

13. Se puede realizar el soldeo en cualquier posición.
Se pueden realizar soldaduras largas evitando demasiados empalmes entre cordones, zona de peligro de imperfecciones.
 No se requiere eliminar la escoria, puesto que no existe.
Bajo aporte térmico, lo cual significa poco arqueo o pequeñas deformaciones en metales delgados
Alta calidad de soldadura
 Proceso de bajo hidrógeno
Se puede soldar metales desde 0,5 mm de espesores mayores
PROCESO GMAW

14. El equipo de soldeo es más costoso, complejo y menos transportable que el de SMAW.
Es difícil de utilizar en espacios restringidos, requiere conducciones de gas y de agua de refrigeración, tuberías, botellas de gas de protección, por lo que no puede emplearse en lugares relativamente alejados de la fuente de energía
Es sensible al viento y a las corrientes de aire, por lo que su aplicación al aire libre es limitada
En materiales endurecibles, la susceptibilidad a la Fisuración es mayor debido a que no existe escoria que reduzca la velocidad de enfriamiento
El metal base debe ser limpiado muy bien por que el proceso no tolera contaminación como en arco manual

15. PROCESO GMAW
4 Cilindro de gas protector
5 Manguera de suministro de gas
6 Electrodo (hilo)
7 Fuente de energía
8 Amperímetro
9 Voltímetro
10 Cable de potencia
11 Cable de retorno
12 Pinza de masa
13 Alimentador del alambre consumible
1 Caudalímetro
2 Antorcha o pistola de soldadura
3 Regulador de presión

16. PROCESO GMAW
Las máquinas son tipo transformador- rectificador La misión de la fuente de corriente consiste:
Suministrar energía eléctrica al arco eléctrico.
Convierte la tensión alterna de la red en corriente continua a un nivel adecuado para la soldadura.
Se utiliza corriente continua electrodo al positivo CCEP

17. PROCESO GMAW
La capacidad de la fuente de corriente se expresa de dos formas.
 1. La intensidad máxima de corriente que el grupo puede suministrar.
2. El factor de trabajo, es decir, el tiempo máximo que se puede usar la fuente de corriente durante un período de 10 minutos (expresado como porcentaje).
Las fuente de poder para procesos MIG/MAG son de voltaje constante

18. PROCESO GMAW
La mayor razón para utilizar este tipo de máquinas es que autorregulan el largo del arco
Compensan la distancia entre la punta del electrodo y el metal base con incrementos y disminuciones automáticas de corriente manteniendo un largo de arco constante
El largo del arco se ajusta con la salida de voltaje de la fuente de poder
La corriente es regulada por medio de la velocidad de alimentación del alambre

19. PROCESO GMAW
Variaciones de corriente provocan muy pequeñas variaciones en el voltaje.
Voltaje
Amperaje

20. PROCESO GMAW
La misión del mecanismo alimentador es hacer avanzar el alambre hasta la pistola de soldar.
En el mecanismo alimentador de alambre hay dos o cuatro rodillos
En ciertos casos, por ejemplo para la soldadura de aluminio, es necesario completar el mecanismo alimentador con un mecanismo que tira del alambre, situado adelante, junto a la pistola. Este sistema se denomina alimentación de empuje y arrastre o “push- pull

21. PROCESO GMAW
Bobina de electrodo de hilo
Boquilla de alimentación de hilo
Rodillo de arrastre de hilo (impulsado)
Rodillo de presión
Boquilla de entrega de hilo

22. PROCES
O GMAW
Boquilla de alimentación de hilo
2. Rodillo de
arrastre de
hilo con
ranura
redonda para
electrodos de
alambre de
aluminio.
1. Rodillo de
arrastre de
hilo con
ranura
cónica para
electrodos de
alambre de
acero.

23. PROCESO GMAW
Boquilla de alimentación de hilo
Las partes más importantes de la pistola de soldar son:
La boquilla de contacto
 Aquí tiene lugar la transferencia de la corriente al electrodo.
 Es cambiable,
 La buza de gas.
Proteger el alambre, el arco eléctrico y el metal fundido
 Es necesario limpiar Periódicamente. Es cambiable

24. PROCESO GMAW
Boquilla de alimentación de hilo
La pistola de soldar puede ser refrigerada por aire o por agua. La refrigeradas por aire es la más usada y La refrigeración por agua es más eficaz y es necesaria cuando se suelda con altas corrientes de soldadura mas 400 A

25. PROCESO GMAW
Boquilla de alimentación de hilo
El paquete de mangueras consta de:
Funda, que contiene los conductores de corriente,
Gas de protección, alambre y, en caso de ser aplicable, el agua para enfriar la pistola.
Las guías de alambre pueden ser de distintos materiales.
Para los alambres normales de acero se usa una guía de acero, y
para los de acero inoxidable y aluminio la guía es de plástico

26. PROCESO GMAW

27. PROCES
O GMAW

28. Suministro de gas
PROCESO GMAW
Boquilla de alimentación de hilo
El gas puede ser suministrado por una instalación central, o por un cilindro individual, El gas es conducido a la buza de gas por medio del paquete de mangueras. Una electroválvula, incorporada en el equipo de soldadura, hace que salga el gas tan pronto como se presiona el gatillo de la pistola. De la misma forma se corta el suministro de gas cuando se suelta el gatillo de la pistola

29. Regulador con flujómetro
PROCESO GMAW
Boquilla de alimentación de hilo
La presión de un cilindro lleno es muy alta (150 o 200 bares). Para reducir esta presión a una presión de trabajo adecuada, se acopla un regulador al cilindro de gas. Con la válvula reguladora y el flujómetro se ajusta el flujo de gas deseado. Obsérvese que el regulador está previsto para un gas específico, de lo contrario, el flujo de gas serán correcto.

30. PROCES
O GMAW
Medición del
caudal en la
boca de la
pistola

31. PROCESO GMAW
Parámetros de soldadura
Se diferencia 3 tipos de parámetros:
1.-Parámetros predeterminados: • Tipo de electrodo. • Diámetro del electrodo. • Tipo de gas de protección. • Flujo de gas de protección.
Se eligen antes de iniciar la soldadura,
Y se determinan según el material a soldar, el tipo de unión y la posición de soldadura
2.-Parámetros dependientes del equipo: • Velocidad de alimentación del alambre. • Tensión. • Inductancia.
Estos parámetros se ajustan en el equipo de soldadura
3.-Parámetros dependientes del operario:
Velocidad de soldadura.
Distancia de la boquilla de contacto a la pieza.
Inclinación de la pistola.
Estos parámetros dependen de su habilidad como soldador para manejar la pistola.

32. PROCESO GMAW
Parámetros de soldadura
Parámetros dependientes del equipo:
Velocidad de alimentación del alambre.
Tensión.
Inductancia.

33. PROCESO GMAW
Parámetros de soldadura
Velocidad de alimentación del alambre
Se regula en la unidad de avance y se mide en m/min al aumentarla se incrementa el amperaje Si no está seguro de la velocidad de avance del alambre, puede hacer lo siguiente:
Haga avanzar el alambre durante 30 segundos.
Mida la longitud de alambre avanzada.
Multiplique la longitud por 2 y obtendrá la velocidad de avance por minuto.

34. PROCESO GMAW
Si la presión es demasiado alta, se podrá doblar o romper el alambre en la entrada de la funda guía, sobre todo si la resistencia es demasiado alta debido a la obstrucción de la funda guía. Proceda de la siguiente forma: haga avanzar el alambre. Tome el alambre con los dedos y sujételo. Si la presión de la bobina está correctamente ajustada, se detendrá el alambre, debido a que patinan los rodillos alimentadores.

35. Si la Velocidad de alimentación de alambre aumenta, aumenta la corriente de soldadura. La velocidad de fusión del electrodo es proporcional a la corriente del arco, entonces la velocidad de alimentación del alambre en realidad controla también ésta característica.
PROCESO GMAW

36. PROCES
O GMAW Parámetros de soldadura
Tensión eléctrica
Utilice la tabla para obtener los valores de punto de
partida. El intervalo de tensión es:
De 15 a 20 V para el arco corto y
De 24 a 30 V para el arco spray
Tensión Alta
El metal fundido no fluye
debidamente y el resultado
es un cordón de soldadura
voluminoso y con
penetración deficiente
Tensión Baja
El arco será
largo e inquieto,
dando como
resultado
salpicaduras

37. {V}
{A}
PROCESO GMAW

38. PROCESO GMAW

39. PROCESO GMAW
Parámetros de soldadura
Inductancia
La inductancia afecta la soldadura de la siguiente forma:
La inductancia baja significa menos calor transmitido a la pieza de trabajo. Por ello, conviene elegir baja inductancia para soldar en chapa fina.
Una inductancia alta significa que se aporta más calor a la pieza de trabajo, es adecuada para la soldadura en chapas más gruesas.
El ajuste incorrecto de la inductancia implica muchas salpicaduras.
La inductancia tiene mayor importancia en el soldadura con arco corto.

40. PROCESO GMAW

41. PROCES
O GMAW Parámetros de soldadura
Velocidad de soldadura
la rapidez con que usted desplaza la pistola a lo largo
de la junta.
Velocidad de
soldadura
demasiado baja
Demasiado alta
significa que el aporte de calor por
unidad de longitud será demasiado
pequeño.
 El cordón será estrecho
 Con poca penetración, y
penetración incompleta.
Velocidad de
soldadura
demasiado alta
Demasiado baja
significa que el aporte de calor por
unidad de longitud será demasiado
grande.
 Baño de fusión demasiado
grande.
 Riesgo de penetración
incompleta.

42. PROCESO GMAW
“Stick out” eléctrico o Distancia de la boquilla de contacto a la pieza
Es la distancia desde la punta de contacto hasta el extremo del electrodo Tiene una influencia muy importante en los parámetros de soldeo:
Varía el amperaje de soldadura .
Afecta el desempeño del electrodo.
Puede producir discontinuidades La distancia correcta de la boquilla de contacto a la pieza es de 10 a 20 mm y se debe tratar de mantener constante.

43. PROCES
O GMAW
“Stick out” eléctrico o Distancia de la
boquilla de contacto a la pieza
A Boquilla
B Punta de contacto
C SO visible
D Stick out eléctrico
E Distancia punta de
contacto-Trabajo
F Longitud de Arco
D

44. PROCESO GMAW
“Stick out” eléctrico o Distancia de la boquilla de contacto a la pieza

45. PROCESO GMAW
“Stick out” eléctrico o Distancia de la boquilla de contacto a la pieza

46. PROCESO GMAW
La inclinación en relación con la superficie superior deberá ser de 90 grados.
Angulo de la pistola

47. PROCESO GMAW
La soldadura de arrastre
se aplica para soldar materiales de espesor medio o grueso.
 La soldadura de arrastre produce una penetración más profunda.
La soldadura de empuje
Se dirige la pistola en el sentido opuesto a la soldadura lista durante la operación de soldadura.
La soldadura de empuje se emplea para soldar chapas delgadas y aluminio
Angulo de avance de la pistola

48. PROCESO GMAW

49. PROCESO GMAW
Regla empírica para obtener el flujo de gas correcto:
Considerar el diámetro de la buza de gas (que deberá adaptarse a la intensidad de la corriente y al material).
Utilice el mismo flujo de gas en litros por minuto que el diámetro que tiene la buza en milímetros.
Ajuste del flujo de gas

50. PROCESO GMAW

51. PROCESO GMAW
¿Qué ocurre en el arco eléctrico?
En el arco eléctrico se transfiere material del electrodo al baño de fusión, en forma de gotas fundidas. Dependiendo de cómo se efectúe esta transferencia, se distingue entre arco corto y arco Spray. El arco corto o el arco spray dependerán de cómo se hayan ajustado los parámetros de soldadura (tensión y velocidad de alimentación del alambre) en relación con el diámetro del electrodo y con el tipo de gas de protección.

52. PROCESO GMAW

53. (a)Spray,
(b)Globular, y
(c)Corto Circuito. (No se muestra arco pulsante)
PROCESO GMAW

54. PROCESO GMAW
Se emplea para soldar material delgado, cordones de raíz o en posición. Esto significa que se elige tensión baja y baja velocidad de alimentación del alambre. De esa forma, se aporta menos calor a la pieza de trabajo y se produce un baño de fusión pequeño, que es fácil de controlar y se enfría rápidamente

55. PROCESO GMAW
Características La denominación arco corto se debe a que las gotas fundidas “cortocircuitan” el arco eléctrico en el momento de la transferencia. Cuando el arco está ajustado correctamente, se oye un sonido regular y zumbante. Arco corto Tensión de arco* 15-25 V Corriente* 40-200 A Gas de protección Mezclas de Ar o CO2 * Los valores exactos dependen del diámetro del alambre
El número de cortocircuitos es de 30 a 200 por segundo.

56. PROCESO GMAW
Se para obtener alta productividad en la soldadura de materiales gruesos.
Se eligen una tensión y una velocidad de alimentación de alambre más altas que con el arco corto.
Así, se aporta más calor a la pieza de trabajo y se consigue una mayor productividad.
El baño de fusión es mayor; es adecuada solo en la posición plana horizontal.

57. PROCESO GMAW
El nombre de arco spray se debe a que las gotas fundidas, procedentes dele electrodo, son transferidas finamente pulverizadas.
No se produce ningún cortocircuito del arco eléctrico, que por ello resulta muy estable.
En la soldadura con arco spray no se puede usar dióxido de carbono puro como gas de protección

58. PROCESO GMAW
Arco spray
Tensión de arco 20-40 V
Corriente 200-600 A
Gas de protección Mezclas de Ar
Los valores exactos dependen del diámetro de alambre y del gas de protección

59. PROCESO GMAW

60. PROCESO GMAW

61. PROCESO GMAW

62. PROCESO GMAW

63. Alambres para soldadura MIG/MAG en acero al carbono según AWS AS.18
PROCESO GMAW

64. Alambres para soldadura MIG/MAG en acero inoxidable según A5.9
PROCESO GMAW

65. PROCESO GMAW

66. La elección del diámetro de alambre es determinada por…
•El espesor de la pieza de trabajo
•El tipo de junta
•La posición de la soldadura
PROCESO GMAW

67. PROCESO GMAW

68. PROCESO GMAW

69. PROCESO GMAW

70. PROCESO GMAW

71. PROCESO GMAW

72. PROCESO GMAW

73. PROCESO GMAW

74. PROCESO GMAW

75. PROCESO GMAW
Ajuste de los parámetros de soldadura
MIG/MAG Soldadura de los aceros al carbón

76. PROCESO GMAW
Ajuste de los parámetros de soldadura
MIG/MAG Soldadura de los aceros inoxidables

77. PROCESO GMAW
Ajuste de los parámetros de soldadura
MIG/MAG Soldadura del aluminio

78. PROCESO GMAW
Salud y seguridad
Riesgos
• Humos y gases. • Radiación ultravioleta. • Riesgos con la electricidad

79. PROCESO GMAW
Salud y seguridad
• Asegurándose de tener buena ventilación general. • Usando extractores puntuales. • Evitando mantener la cabeza en el penacho de humos y gases que se levanta del lugar de soldadura. • Usando algún tipo de protección respiratoria cuando se suelda en espacios estrechos. • Cambiando el gas de protección, de CO2 a Argón MIX. Así se produce menor cantidad de humo.
Humos y gases

80. PROCESO GMAW
Salud y seguridad
se recomienda usar una careta de soldador con vidrio oscuro. Cuanto más intensa sea la corriente, más oscuro deberá ser el vidrio
Radiación ultravioleta

81. PROCESO GMAW
Salud y seguridad
Riesgos con la electricidad
Corriente alterna -------Mayor riesgo Corriente continua ----Menor riesgo Alta tensión --------------Mayor riesgo Baja tensión ---- --------Menor riesgo Ropa húmeda -----------Mayor riesgo Ropa seca --- ------------Menor riesgo
Además, la tensión en vacío es más baja, 15- 40 V en MIG/MAG, comparada con 55-80 V en MMA.
• La fuente de corriente debe estar correctamente instalada y conectada a tierra. Los cables y las conexiones no deben estar gastados ni dañados. Piense en dónde coloca el conductor de masa.
• Cámbiese de ropa si está húmeda, debido, por ejemplo, al sudor.
• Use guantes de cuero secos y sin agujeros. • Use calzado con suela de goma, seco y sin agujeros. • Manténgase en una plataforma seca y aislada. • Tenga especial cuidado al soldar en espacios húmedos, angostos y/o calientes.
Para evitar los riesgos con la corriente eléctrica

82. PROCESO GMAW

83. PROCESO GMAW

84. PROCESO GMAW

85. PROCES
O GMAW

86. PROCESO GMAW

87. Socavaciones laterales.
PROCESO GMAW
Angulo incorrecto de inclinación de la pistola.
Tensión demasiado alta.

88. Saliente de raíz demasiado alto
PROCESO GMAW
Abertura demasiado ancha.
 Pie de chaflán demasiado pequeño.
 Velocidad de soldadura demasiado baja.
 Demasiado aporte de calor, es decir que tanto la velocidad de avance del alambre como la tensión son demasiado altas.
Oscilación transversal demasiado ancha o cordones demasiado gruesos.

89. Poros.
PROCESO GMAW
Flujo de gas demasiado alto o demasiado bajo.
Angulo de inclinación de la pistola demasiado grande.
Buza de gas obstruida por salpicaduras de soldadura, lo cual perturba el flujo de gas.
Chapa contaminada (óxido, humedad, aceite, grasa, suciedad).
Chapa recubierta (pintura o depósitos de metal).
Alambre oxidado o húmedo Angulo incorrecto de inclinación de la pistola.

90. Refuerzo de soldadura demasiado alto.
PROCESO GMAW
Tensión demasiado baja.
Mala aplicación del cordón. Flujo de gas demasiado alto o demasiado bajo.

91. Refuerzo de soldadura demasiado alto.
PROCESO GMAW
Pie de chaflán demasiado pequeño.
Velocidad de soldadura demasiado baja.
Demasiado aporte de calor, es decir que tanto la velocidad de avance del alambre como la tensión son demasiado altas.
Oscilación transversal demasiado ancha o cordones demasiado gruesos.

92. Defecto de raíz
PROCESO GMAW
Abertura demasiado estrecha.
Velocidad de soldadura demasiado alta.
Angulo de pistola incorrecto

93. Falta de penetración
PROCESO GMAW
Velocidad de soldadura incorrecta.
Angulo de junta demasiado pequeño.
Insuficiente aporte de calor a la pieza de trabajo.
Tensión de arco demasiado alta.
Angulo de pistola incorrecto.
Excesiva distancia entre
la boquilla y la pieza de trabajo

94. PROCESO GMAW

95. 1.¿Cuál es la desventaja del proceso GMAW? a) Alta calidad de soldadura b) Alto costo de equipo c) Material de aporte revestido d) No puede soldarse en cualquier posición
PROCESO GMAW

96. 2. ¿Cuál de las opciones del gráfico esta correcta?
PROCESO GMAW

97. 3. ¿Qué posibles fallas son los siguientes gráficos ?
PROCESO GMAW

98. 4. ¿Cuál es la opción correcta?
PROCESO GMAW

99. PROCESO GMAW