Soldadura por Arco con Tungsteno y Gas (GTAW): Fundamentos, Electrodos, Metales de Aporte y Curiosidades

Introducción

La soldadura por arco con tungsteno y gas, conocida como GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) o TIG (Tungsten Inert Gas), es un proceso de soldadura que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para crear el arco eléctrico. Un gas inerte, como el argón, protege la zona de soldadura de la contaminación. Este proceso es reconocido por su precisión y alta calidad, siendo ideal para aplicaciones donde las uniones deben ser limpias y estéticamente agradables.

Electrodos de Tungsteno: Colores, Usos y Aleaciones

Los electrodos de tungsteno son fundamentales en el proceso GTAW y están codificados por colores para identificar su composición. Cada tipo tiene características específicas que lo hacen adecuado para diferentes aplicaciones:

Nota: El tungsteno con torio (rojo) está en desuso en algunas regiones debido a preocupaciones sobre la radiactividad del torio.

Gases Protectores Utilizados

Los gases protectores en GTAW deben ser inertes para evitar reacciones químicas con el baño de soldadura. Los más comunes son:

1. Argón (Ar):

• • El más utilizado, adecuado para la mayoría de los materiales.
  • Proporciona un arco estable y fácil encendido.

1. Helio (He):

• • Mejora la penetración y la velocidad de soldadura.
  • Usado en aplicaciones donde se requiere mayor aporte de calor.

1. Mezclas Ar/He:

• • Combinan las ventajas de ambos gases, usadas en materiales gruesos o de alta conductividad térmica como el cobre.

1. Hidrógeno (H₂):

• • Mezclado en pequeñas cantidades con argón para mejorar la fluidez del baño de soldadura en aceros inoxidables.

Metales de Aporte y Sus Nomenclaturas

Los metales de aporte en GTAW están diseñados para complementar las propiedades del material base. Algunos ejemplos según la AWS son:

• Aceros al carbono:
  • ER70S-2: Excelente desoxidación para aceros contaminados o oxidados.
  • ER70S-6: Mejor acabado en materiales limpios.
• Aceros inoxidables:
  • ER308L: Usado en aceros inoxidables 304/304L.
  • ER316L: Alta resistencia a la corrosión, ideal para entornos marinos.
• Aluminio:
  • ER4043: Uso general para aleaciones de aluminio.
  • ER5356: Mejor resistencia mecánica y a la corrosión.
• Cobre y Aleaciones:
  • ERCu: Para soldadura de cobre puro.
  • ERCuNi: Para aplicaciones marinas en aleaciones cobre-níquel.

Ventajas del Proceso GTAW

1. Alta Calidad de Soldadura:

• • Producción de soldaduras limpias, libres de escoria o salpicaduras.
  • Ideal para uniones de alta precisión en aplicaciones críticas.

1. Versatilidad de Materiales:

• • Compatible con metales como acero, acero inoxidable, aluminio, titanio, cobre, magnesio y níquel.

1. Control Preciso:

• • Permite un control detallado del baño de soldadura, adecuado para trabajos delicados.

1. Soldadura en Todas las Posiciones:

• • Puede usarse en vertical, horizontal, plana o sobrecabeza.

Limitaciones del Proceso GTAW

1. Velocidad Lenta:

• • Comparado con otros procesos como GMAW, el avance es más lento.

1. Habilidad del Operador:

• • Requiere soldadores altamente capacitados debido a la dificultad técnica.

1. Costos Relativos:

• • El equipo y los consumibles pueden ser más costosos.

1. No Ideal para Materiales Gruesos:

• • Puede requerir múltiples pasadas, lo que incrementa el tiempo de soldadura.

Datos Curiosos sobre el GTAW

1. Origen del Proceso:

• • Fue desarrollado en la década de 1940 para la industria aeroespacial, especialmente en la soldadura de aluminio y magnesio para aviones.

1. Tungsteno:

• • Tiene el punto de fusión más alto de todos los metales (3422 °C), lo que lo hace ideal para resistir el calor intenso del arco.

1. Soldadura sin Metal de Aporte:

• • En ciertos casos, el proceso GTAW se realiza sin material de aporte, fundiendo solo los bordes del material base (soldadura autógena).

1. Industria Aeroespacial:

• • Es el proceso preferido para fabricar componentes críticos como turbinas y fuselajes debido a su precisión y limpieza.

Conclusión

El proceso GTAW destaca por su capacidad para producir soldaduras de alta calidad en una amplia gama de materiales y aplicaciones. Aunque sus requerimientos técnicos y costos pueden ser elevados, su versatilidad y resultados precisos lo convierten en un pilar en industrias como la aeroespacial, automotriz y médica. Conocer las propiedades de los electrodos, gases protectores y metales de aporte permite optimizar el rendimiento y adaptarse a los desafíos específicos de cada proyecto.