Stargold Al: Impulsa la Productividad Soldando Aluminio y

Stargold Al:
Impulsa la Productividad
Soldando Aluminio
y sus Aleaciones
El presente catálogo tiene un valor puramente informativo, y recoge el estado actual de
conocimientos técnicos sobre la materia. Esta publicación no puede ser reproducida o
transmitida sin permiso previo y escrito por PRAXAIR.
PRAXAIR no aceptará responsabilidades como consecuencia de la aplicación directa de su
contenido. PRAXAIR es una marca registrada de PRAXAIR TECHNOLOGY INC.
2
ÍNDICE
A
B
C
D
E
F
G
Introducción
PAG. 04
Complejidades de la Soldadura de Aluminio por arco con gas de protector:
Gases de Protección en Soldadura de Aluminio
PAG. 08
Stargold: Innovador gas de protección para soldadura de Aluminio
Stargold: Soldadura GTAW (TIG) de Aluminio y sus aleaciones
Stargold: Soldadura GMAW (MIG) de Aluminio y sus aleaciones
Conclusiones
PAG. 15
3
PAG. 09
PAG. 10
PAG. 13
PAG. 05
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 PROPIEDADES SOBRE LA SOLDADURA SON:
A.
B.
C.
Velocidades de avance lentas y
dificultad de penetración
Operatoria difícil en soldadura
manual, por alta luminosidad y
baños poco fluidos
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.
E.
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”.
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
16