Comprender el funcionamiento del gas para soldar no solo mejora los resultados del proceso, sino que también permite tomar decisiones más eficientes en términos de coste, seguridad y adaptabilidad a distintos materiales. En este artículo, exploraremos de forma técnica y detallada cómo actúan los diferentes tipos de gas para soldar, sus aplicaciones según el proceso de soldadura y las características fisicoquímicas que hacen que su uso sea indispensable en el entorno industrial.
El gas para soldar es un fluido utilizado principalmente como escudo protector durante el proceso de soldadura. Su función principal es aislar el arco eléctrico y el baño de fusión del aire atmosférico, que contiene oxígeno, nitrógeno y vapor de agua, los cuales podrían contaminar la soldadura, causando poros, inclusiones o grietas.
Además, en algunos procesos, el gas también influye directamente en la estabilidad del arco, la penetración del cordón y el perfil de la soldadura. Su elección depende del proceso (MIG, MAG, TIG, plasma, etc.), del material base (acero al carbono, acero inoxidable, aluminio, etc.) y de las condiciones de trabajo.
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Gases más utilizados en soldadura
1. Argón (Ar)
El argón es uno de los gases más comunes en la soldadura TIG y MIG. Es un gas noble, inerte, monoatómico y químicamente estable, lo que significa que no reacciona con el metal fundido.
Propiedades técnicas:
- Densidad elevada: permite un buen recubrimiento del área de soldadura.
- Tensión superficial baja: facilita el encendido del arco.
- Bajo potencial de ionización: mejora la estabilidad del arco.
2. Dióxido de carbono (CO₂)
El CO₂ es un gas activo, económico y ampliamente utilizado en procesos MAG.
Propiedades técnicas:
- Mayor penetración y fusión.
- Generación de mayor cantidad de proyecciones.
- Promueve la formación de óxidos si no se controla correctamente.
3. Mezclas de gases (Ar + CO₂, Ar + O₂, Ar + H₂)
Las mezclas de gases para soldar permiten combinar lo mejor de varios gases, ajustando la protección, la penetración y la calidad del cordón.
Ejemplos comunes:
- Argón + 2-25% CO₂: equilibrio entre estabilidad del arco y penetración. Ideal para MIG/MAG en aceros suaves.
- Argón + oxígeno: mejora el mojado del cordón, ideal en soldadura de acero inoxidable.
- Argón + helio: aumenta la conductividad térmica y la penetración en TIG para aluminio.
4. Helio (He)
El helio es otro gas noble, más liviano que el argón y con mayor conductividad térmica. Proporciona un arco más caliente.
Ventajas técnicas:
- Alta penetración.
- Cordones más anchos.
- Mejora la velocidad de soldadura.
5. Hidrógeno (H₂)
El hidrógeno, en bajas proporciones (1-5%), puede añadirse a mezclas de argón para soldar acero inoxidable. Mejora la penetración, pero debe usarse con precaución por su alta reactividad.
¿Cómo funciona el gas durante la soldadura?
Desde el punto de vista científico, el funcionamiento del gas para soldar se basa en principios de termodinámica de plasma, transferencia de calor y reacciones de oxidación-reducción.
Durante el proceso de soldadura:
- El gas se libera a través de la boquilla de la antorcha.
- Este gas envuelve el arco eléctrico y el charco de fusión, desplazando el aire atmosférico.
- En procesos como el TIG, el gas protege también el electrodo de tungsteno, evitando su contaminación.
- En soldaduras MIG/MAG, el gas influye en la transferencia metálica (por cortocircuito, globular o axial).
Las propiedades térmicas del gas determinan la distribución del calor, afectando a la penetración y geometría del cordón.
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Errores comunes al usar gas para soldar
- Usar un gas incorrecto para el tipo de material.
- No limpiar la superficie del metal base, lo que impide una soldadura de calidad.
- Configurar mal el caudal o usar difusores dañados.
- No verificar fugas en las conexiones y mangueras.
El correcto uso del gas para soldar es crucial para obtener uniones duraderas, limpias y resistentes. Entender su funcionamiento desde una perspectiva técnica permite al soldador profesional ajustar parámetros con mayor precisión, elegir la mezcla de gas adecuada y optimizar tanto la eficiencia como la seguridad del proceso.
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