Transferencia de soldadura por cortocircuito

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¿Qué es la transferencia de cortocircuito en la soldadura?

En la transferencia de cortocircuito, el amperaje utilizado en relación con el tamaño del cable es bajo, lo que hace que el cable se funda en la punta del electrodo sin desprenderse.

A medida que el alimentador de alambre continúa alimentando el alambre, la punta del electrodo fundido hace contacto con el baño de soldadura, lo que hace que aumente el amperaje y que el efecto de pinzamiento magnético actúe sobre la punta del electrodo.

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Esto da como resultado que las fuerzas magnéticas pellizquen la gota, que luego es atraída hacia el baño de soldadura por las fuerzas de tensión superficial.

Luego se restablece el espacio entre el electrodo y el baño de soldadura y se restablece el arco.

Este proceso ocurre rápidamente, más de 100 veces por segundo, haciendo que los cortocircuitos sean imperceptibles para el ojo humano y creando la ilusión de un arco continuo.

¿Qué causa la soldadura por cortocircuito?

La soldadura por cortocircuito se produce cuando el alambre de soldadura entra en contacto con el metal base, provocando un cortocircuito momentáneo. Esto también se conoce como “transferencia de cortocircuito” en GMAW (Gas Metal Arc Welding).

¿Cuál es la diferencia entre la transferencia por pulverización y el cortocircuito?

En la soldadura MIG y MAG, el arco rociado logra la mayor tasa de deposición. Esto permite al soldador soldar chapas medianas y gruesas. 

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Los arcos de rociado se utilizan a menudo en la soldadura por arco con protección de gas para pasadas de relleno y de cobertura. El arco de pulverización se puede encender sin cortocircuito. La transición del material son gotas muy finas con poca formación de salpicaduras.

CaracterísticaTransferencia por pulverizaciónTransferencia de cortocircuito
entrada de calorAlta entrada de calorEntrada de calor baja
Velocidad de soldaduraAlta velocidad de soldaduraVelocidad de soldadura baja a media
Posición de soldaduraplano u horizontalTodas las posiciones (plana, horizontal, vertical, superior)
Espesor de metalesMateriales gruesos (más de 1/8 de pulgada)Materiales delgados a medianos (hasta 1/8 de pulgada)
SalpicarAlta salpicaduraBaja salpicadura
Gas protector100% CO2 o gas mixto con alto contenido de CO2100% CO2 o gas mixto con bajo contenido de CO2
Voltaje y CorrienteAlto voltaje y corrienteBajo voltaje y corriente
PenetraciónPenetración profundaPenetración superficial
AparienciaÁspero, con un patrón de cuentas más anchoSuave, con un patrón de cuentas estrechas.
Nivel de habilidad requeridoSe requieren conocimientos avanzados de soldaduraSe requieren habilidades de soldadura de principiante a intermedio

Para  la transferencia por rociado, se necesita un voltaje mucho más alto para garantizar que el alambre no haga contacto, es decir, cortocircuite, con el baño de soldadura. 

El metal fundido en la punta del alambre se transfiere al baño de soldadura en forma de un rocío de pequeñas gotas (más pequeñas que el diámetro del alambre). 

Sin embargo, existe un nivel mínimo de corriente o umbral por debajo del cual las gotas no serán impulsadas violentamente a través del arco. 

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Si se intenta una técnica de arco abierto muy por debajo del nivel de corriente umbral, las bajas fuerzas de arco no serán suficientes para evitar que se formen gotas grandes en la punta del cable. Estas gotitas se mueven erráticamente a través del arco bajo gravedad normal. 

Ajustes de soldadura de cortocircuito

La soldadura de circuito corto, también conocida como soldadura de arco corto o soldadura por transferencia por inmersión, generalmente utiliza ajustes de voltaje y amperaje de soldadura más bajos en comparación con otras técnicas de soldadura.

La soldadura por cortocircuito es un tipo de soldadura por arco metálico con gas (GMAW), también conocida como soldadura MIG.

Los ajustes para la soldadura por cortocircuito dependen de varios factores, incluido el material que se está soldando, el grosor del material y la posición de soldadura. Sin embargo, hay algunas pautas generales que se pueden seguir.

  1. Voltaje: el ajuste de voltaje suele ser inferior a 22 voltios. Se utilizan voltajes más bajos para materiales más delgados y voltajes más altos para materiales más gruesos.
  2. Velocidad de alimentación de alambre: La velocidad de alimentación de alambre es típicamente entre 80 y 300 pulgadas por minuto (ipm). Se utilizan velocidades de alimentación de alambre más bajas para materiales más delgados y velocidades de alimentación de alambre más altas para materiales más gruesos.
  3. Amperaje: El ajuste del amperaje depende del grosor del material que se está soldando. Para materiales delgados, el amperaje debe establecerse más bajo, alrededor de 50-150 amperios. Para materiales más gruesos, el amperaje debe configurarse más alto, alrededor de 150-250 amperios.
  4. Tasa de flujo de gas: La tasa de flujo de gas debe establecerse entre 20 y 30 pies cúbicos por hora (cfh).
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El amperaje de soldadura para soldadura por cortocircuito es generalmente inferior a 200 amperios para alambre de 0,9 mm de diámetro, y el voltaje también es relativamente bajo.

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El tipo de gas de protección utilizado en la soldadura por cortocircuito depende del material que se suelda.

Para los aceros al carbono-manganeso, se suele utilizar dióxido de carbono (CO2) o una mezcla de 75 % de argón y 25 % de CO2.

¿Por qué no se permite la transferencia por cortocircuito en recipientes a presión, puentes y recipientes Navel?

La soldadura de circuito corto, también conocida como arco corto o soldadura de transferencia por inmersión, es más adecuada para materiales ferrosos delgados y pasadas de raíz de aceros más gruesos debido a su baja corriente y voltaje de soldadura.

Sin embargo, puede ser un desafío usar el modo de cortocircuito para materiales más gruesos debido a los diámetros pequeños de los cables (1,2 mm o menos) y las bajas corrientes (menos de 200 A para cables de 0,9 mm de diámetro), lo que da como resultado una baja entrada de calor que puede causar problemas de fusión.

Por esta razón, las especificaciones de soldadura para aplicaciones estructurales críticas como recipientes a presión, puentes y embarcaciones navales prohíben el uso del modo de transferencia de cortocircuito cuando se emplea el proceso GMAW.

El dióxido de carbono (CO2) o 75 % de argón – 25 % de CO2 son los gases de protección típicos que se utilizan para los aceros al carbono-manganeso.

Aplicación de transferencia de cortocircuito

Dado que solo se genera una pequeña cantidad de calor con un modo de transferencia de cortocircuito en la soldadura, esto solo conduce a una tasa de fusión más baja. 

En algunas aplicaciones, sin embargo, ¡esta es la mejor opción! Se utiliza una transferencia de cortocircuito o un arco corto, por ejemplo, con láminas delgadas de hasta 3 mm de espesor . 

El arco corto se enciende por un modo de cortocircuito creado deliberadamente. Se recomienda para soldaduras de raíz y posiciones de soldadura fuera de posición cuando no desea que el metal fundido fluya hacia abajo con la gravedad. 

La transferencia de material da como resultado gotas gruesas cuando se usa el modo de soldadura por cortocircuito.

Ventajas de la soldadura por cortocircuito

La soldadura por cortocircuito ofrece varias ventajas sobre otras técnicas de soldadura, tales como:

  1. Menor aporte de calor: la transferencia de cortocircuito da como resultado un menor aporte de calor al metal base, lo que es beneficioso para evitar la distorsión y minimizar el riesgo de quemado.
  2. Menos salpicaduras: dado que el alambre de soldadura no permanece en estado fundido durante largos períodos de tiempo, se producen menos salpicaduras durante la soldadura.
  3. Mejor control: la transferencia de cortocircuito permite un mejor control sobre el proceso de soldadura, lo que facilita lograr un cordón de soldadura consistente y uniforme.

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