Stargold Al: Impulsa la Productividad Soldando Aluminio y sus Aleaciones

Stargold Al: Impulsa la Productividad Soldando Aluminio y sus Aleaciones

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ÍNDICE A Introducción PAG. 04 B Complejidades de la Soldadura de Aluminio por arco con gas de protector: PAG. 05 C Gases de Protección en Soldadura de Aluminio PAG. 08 D Stargold: Innovador gas de protección para soldadura de Aluminio PAG. 09 E Stargold: Soldadura GTAW (TIG) de Aluminio y sus aleaciones PAG. 10 F Stargold: Soldadura GMAW (MIG) de Aluminio y sus aleaciones PAG. 13 G Conclusiones PAG. 15 3

A. INTRODUCCIÓN La fuerte difusión de los procesos de soldadura por arco con protección gaseosa, especialmente los procesos GTAW (TIG) y GMAW (MIG/MAG), ha provocado una constante mejora tecnológica de los equipos de soldadura necesarios para su aplicación, esta tendencia ha sido seguida por los materiales de aportación, desarrollándose día a día nuevas fórmulas, calidades y formatos. Estas tendencias han influido notablemente en la soldadura de componentes de Aluminio y sus aleaciones. Praxair consciente de ello se ha sumado a está tendencia innovadora desarrollando el nuevo Stargold Al, totalmente enfocado en mejora la productividad de la soldadura del Aluminio. 4

B. COMPLEJIDADES DE LA SOLDADURA DE ALUMINIO POR ARCO CON GAS DE PROTECTOR CON ALUMINIO LA SOLDADURA POR ARCO SE HACE COMPLEJA DEBIDO A LAS PROPIEDADES QUE PRESENTA ESTE MATERIAL, DESTACANDO: A. B. C. Gran conductor del calor, exigiendo altos heat inputs para mantener la productividad. Su elevada capacidad disipativa hace que el baño de fusión tienda a solidificar y a permanecer poco fluido. Bajo punto de fusión, mientras que el punto anterior nos exige un elevado heat input, una vez que el componente se ha calentado, su bajo punto de fusión en comparación con los aceros, nos exige un preciso control del heat input para evitar sobrecalentamientos, descolgamiento del cordón, etc.. Siendo, sobre todo en GMAW, el arco pulsado una buena opción. Oxido refractario, el aluminio se oxida de forma espontánea, siendo su óxido (alumina) refractario, esto exige por un lado un decapado previo a la soldadura para facilitar su estabilidad y en el caso de GTAW usar corriente alterna. 5

B. COMPLEJIDADES DE LA SOLDADURA DE ALUMINIO POR ARCO CON GAS DE PROTECTOR D. E. Reactividad y porosidad, el aluminio en estado líquido es altamente reactivo y presenta un capacidad de solubilización de H2 elevada que pierde de forma brusca la solidificar tendiendo al atrapamiento de gas con la consiguiente formación de poros. Luminosidad, en la soldadura manual por arco, la pericia del soldador es vital para obtener soldaduras de calidad, por ello es importante que tenga visibilidad del baño, la soldadura de aluminio desprende una luminosidad elevada en comparación con el acero y otras aleaciones, dificultando al soldador la operatoria. 6

B. COMPLEJIDADES DE LA SOLDADURA DE ALUMINIO POR ARCO CON GAS DE PROTECTOR LAS CONSECUENCIAS PRÁCTICAS QUE SE OBTIENEN DE ESTAS PROPIEDA- DES SOBRE LA SOLDADURA SON: A. Velocidades de avance lentas y dificultad de penetración B. Operatoria difícil en soldadura manual, por alta luminosidad y baños poco fluidos C. Necesidad de alta limpieza, evitando presencia de fuentes de hidrógeno (humedad, suciedad, grasa, ) tanto en el material base como en los consumibles (gas y aportación). D. Necesidad de decapado eliminando la capa de alúmina, en GTAW se hace imprescindible el uso de corriente alterna marcando los laterales del cordón con la característica marca de decapado. E. En GMAW inestabilidad de arco debido a la evaporación brusca de materiales de aleación de bajo punto de fusión. 7

C. GASES DE PROTECCIÓN EN SOLDADURA DE ALUMINIO Enfocándonos ya en el gas de protección, el estado actual del arte para abordar todas las complejidades anteriormente mencionadas es muy reducido, centrándose básicamente en usar dos tipos de gas Argón (Gama Praxair Argón S1 y Q1), Helio (Gama Praxair Helio S1 y Q1) o las posibles mezclas entre ambos (Gama Praxair Helistar). El Argón es un gas que aporta gran estabilidad al arco, pero no es enégetico, el Helio y sus mezclas son usados donde sea necesario un incremento del input térmico para mejorar la penetración en materiales de espesor o bien para incrementar la velocidad de avance de la soldadura en cualquier espesor. La limitada disponibilidad de Helio produce que su coste sea elevado y fluctuante haciendo que su uso se vea cada vez más restringido. 8

D. STARGOLD: INNOVADOR GAS DE PROTECCIÓN PARA SOLDADURA DE ALUMINIO El gas de protección Stargold Aluminio de Praxair es una mezcla especialmente formulada para mejorar el rendimiento del arco. Comparado con el Argón como solución tradicional usada en la soldadura TIG AC, el gas de protección StarGold Aluminio aporta una mayor penetración y mejora la calidad de la soldadura. Este gas también se adapta perfectamente a la soldadura MIG en un amplio rango de aleaciones de aluminio. StarGold Aluminio ayuda a incrementar la estabilidad del arco mejorando la fluidez del baño. El aumento en la estabilidad y energía del arco y su rendimiento en general, hace que el StarGold Aluminio mejore la geometría del cordón, su aspecto superficial con aguas más uniformes, aportando mayor penetración en un amplio rango de aleaciones soldables de Aluminio. 9

E. STARGOLD: SOLDADURA GTAW (TIG) DE ALUMINIO Y SUS ALEACIONES La necesidad de usar corriente alterna produce un arco más inestable, siendo importante que el gas aporte estabilidad. Como resultado de estas inestabilidades es típico de la soldadura TIG del Aluminio un mancha clara de decapado a los lados del cordón. Como se puede apreciar en las foto1, resultado del incremento en la estabilidad del arco, el uso de Stargold Aluminio ayuda a reducir el ancho de la marca de decapado y aporta fluidez produciendo un cordón con mejor aspecto superficial. 100% ARGON STARGOLD ALUMINIO FG.1 SOLDADURA TIG POSICIÓN PLANA; APORTACIÓN 4043, MISMOS PARAMETROS 10

E. STARGOLD: SOLDADURA GTAW (TIG) DE ALUMINIO Y SUS ALEACIONES En imágenes de video de alta velocidad (Foto 3) se aprecia como el StarGold Aluminio mejora el comportamiento del arco en soldadura TIG con corriente alterna. Cuando usamos Argón como gas de protección, se establece con la pieza un arco más errático. El resultado es un arco más oscilante y una zona afectada más ancha. Con StarGold Aluminio, el arco tiene más estabilidad, obteniendo un arco direccionalmente controlado y una zona afectada más pequeña, concentrada justo en el extremo del baño. FG.3 11

E. STARGOLD: SOLDADURA GTAW (TIG) DE ALUMINIO Y SUS ALEACIONES Cuando soldamos aluminio con proceso TIG la energía aportada es limitada, sin embargo el material nos demanda altos heat inputs debido a su conductividad, siendo necesario usar mezclas con helio a medida que aumenta el espesor, si no queremos perder productividad (velocidad, penetración y fluidez). Comparando secciones transversales (Foto 2) se puede ver como el Stargold Aluminio mejora la penetración, debido al aumento de la densidad de corriente en el electrodo produciendo un arco más concentrado y energético. Usando StarGold Aluminio se puede mejorar el perfil de penetración del cordón 100% ARGON STARGOLD ALUMINIO FG.2 SECCIÓN TRANSVERSAL SOLDADURA TIG POSICIÓN PLANA; APORTACIÓN 4043, MISMOS PARÁMETROS 12

F. STARGOLDSOLDADURA GMAW (MIG) DE ALUMINIO Y SUS ALEACIONES De forma similar, en soldadura GMAW, tanto spray convencional, como pulsado, se consigue mejorar la fluidez del baño y un arco más estable con menores parámetros V-I consiguiendo una soldadura de mayor calidad. Este efecto es más apreciable cuando el equipo de soldadura no es moderno, presentando más limitaciones para aportar energía al proceso de forma estable o bien cuando nos vemos obligados a soldar aluminio con equipos sin arco pulsado. 13

F. STARGOLDSOLDADURA GMAW (MIG) DE ALUMINIO Y SUS ALEACIONES En la foto 4 se muestra como usando StarGold Aluminio en soldadura MIG se obtiene un arco más estable y consistente, consiguiendo mejorar la fluidez del baño y obteniendo un cordón con aguas más finas y homogéneas. Cuando se usa Argón como gas de protección, se producen variaciones en la transferencia metálica dando como resultado más proyecciones y un cordón de aspecto más basto. ARGON STARGOLD ALUMINIO FG.4 SOLDADURA MIG EN ÁNGULO; HILO 4043, MISMOS PARÁMETROS 14

G. Conclusiones El Stargold es un gas formulado para la soldadura de aluminio y sus aleaciones, especialmente con proceso GTAW (TIG). Destaca por producir un arco más estable y energético que el Argón sin necesidad de usar helio, con la economía que ello supone. Es versátil puediendo ser usado con proceso GMAW (MIG) en diferentes modos de transferencia (Spray y Pulsado). La mejora del heat input aportada mejora la productividad de la soldadura del aluminio, obteniéndose mayor velocidad, penetración y fluidez. Por otro lado la estabilidad aportada al arco permite mejorar el aspecto del cordón con aguas más homogéneas y reducción en la marca de decapado si usamos corriente alterna. 15

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