¿Para qué se utiliza la soldadura TIG? (con pros y contras)

El proceso de soldadura Tungsten Inert Gas (“TIG”) hace uniones de precisión con casi todos los metales.

Casi todas las industrias utilizan TIG, pero este método de soldadura no está exento de inconvenientes. Por lo tanto, no siempre es la opción preferida.

Este artículo le enseñará sobre las aplicaciones de soldadura TIG, por qué cada material se beneficia de la soldadura TIG y las ventajas y desventajas de este proceso de soldadura.

Materiales que puede soldar TIG

Puede soldar con TIG casi cualquier metal. Pero, en general, los metales exóticos más inusuales se sueldan con TIG.

La velocidad puede ser un factor crítico en la selección del proceso, por lo que se emplean métodos de soldadura más rápidos con los metales de uso más común cuando se necesita producción.

Sin embargo, si desea la mejor calidad de soldadura, la soldadura TIG es insustituible.

Aluminio

La soldadura AC TIG es el mejor método para soldar aluminio. Este metal es difícil de soldar porque forma óxidos en la superficie casi inmediatamente cuando se expone al aire, incluso si primero limpia la superficie con un cepillo.

El óxido de aluminio se funde a una temperatura significativamente más alta que el metal base que se encuentra debajo. Entonces, el aluminio puro se derrite antes que la capa de óxido. Esto da como resultado inclusiones de capas de óxido en la soldadura, lo que reduce significativamente la resistencia de la unión.

La soldadura TIG se inventó para resolver el problema del óxido de aluminio, y AC TIG perfeccionó el proceso. La salida AC TIG consiste en porciones alternas de EN y EP que cambian muchas veces por segundo. La fase EP rompe los óxidos, mientras que la fase EN penetra y se une al aluminio.

Esta doble acción de EP y EN permite una perfecta soldadura del aluminio. Si bien la soldadura MIG de aluminio también funciona bien, el método de soldadura TIG es insuperable.

Acero inoxidable

El acero inoxidable es muy susceptible a la entrada de calor y puede deformarse, distorsionarse, decolorarse y perder resistencia a la corrosión en la zona afectada por el calor (“HAZ”). Si bien es posible realizar soldaduras MIG o con varillas de acero inoxidable, el proceso de soldadura TIG produce resultados muy superiores.

Imagen de la estructura granular del acero inoxidable a medida que agota el cromo durante la precipitación del carburo. Este proceso ocurre cuando se concentra demasiado calor en la junta. Una vez que se agota el cromo, la junta pierde resistencia a la corrosión.
Crédito de la imagen: iqsdirectory.com

La función TIG pulsada con un pedal de control produce el mejor control de entrada de calor. La TIG pulsada alterna entre salida de amperaje alto y bajo muchas veces por segundo, lo que da como resultado un arco estrecho y enfocado y una entrada de calor mínima. El control de pie le permite reducir la salida de amperaje en tiempo real y evitar una alta concentración de calor.

Dado que el acero inoxidable retiene el calor, se calienta cada vez más a medida que suelda. Por eso es necesario reducir la entrada de amperaje a medida que se avanza en la unión, lo que convierte al pedal TIG en una herramienta indispensable para soldar acero inoxidable.

Acero inoxidable soldado TIG

Además, el acero inoxidable se usa a menudo por su apariencia. El proceso de soldadura TIG proporciona las soldaduras más agradables estéticamente y es conocido por sus cordones limpios y profesionales cuando se realiza correctamente.

Cobre

A diferencia del acero inoxidable, el cobre conduce el calor excepcionalmente bien, incluso mejor que el aluminio. Como resultado, debe ingresar grandes cantidades de calor en la unión para mantener el baño de soldadura en movimiento. Además, el cobre se oxida rápidamente, por lo que debe soldar rápidamente.

Afortunadamente, puede usar 100 % de helio con el proceso de soldadura TIG para aumentar drásticamente su entrada de calor (hasta un 70 %) y lograr altas velocidades de soldadura.

Si bien el cobre y algunas de sus aleaciones son MIG o soldables con barra, puede concentrar el calor en la unión y lograr la mejor estabilidad del arco usando TIG.

Titanio

El titanio comúnmente se suelda con TIG porque este proceso permite la mejor estética y calidad de unión. Además, la soldadura de titanio de menos de 1/8 de pulgada de espesor rara vez requiere metal de aporte. GTAW es el único proceso de soldadura por arco que logra la fusión de soldadura sin material de relleno.

Además, el titanio es susceptible a la contaminación y la reacción del oxígeno. Un inicio de arco TIG de alta frecuencia («HF») evita la contaminación de tungsteno porque el electrodo de tungsteno nunca tiene que tocar el metal. Además, la copa de la antorcha TIG proporciona una excelente cobertura de gas de protección, protegiendo la ZAT del titanio de las reacciones de oxidación.

Magnesio

Al igual que el aluminio, el magnesio forma una capa de óxido que debes limpiar. Por lo tanto, debe usar AC TIG porque la fase EP del arco limpia la superficie y la fase EN logra la fusión conjunta. El magnesio solo se suelda con MIG si las secciones son gruesas. De lo contrario, la soldadura TIG es la mejor opción.

Las fundiciones de magnesio suelen ser muy caras. Por ejemplo, las piezas del motor de un avión pueden costar decenas de miles de euros. Por lo tanto, la precisión inherente del proceso de soldadura TIG lo convierte fácilmente en la mejor opción.

Otros metales no ferrosos

El método de soldadura TIG es la mejor manera de unir metales no ferrosos. El láser, la fricción y otros procesos de soldadura menos accesibles a veces brindan mejores resultados y una mayor productividad.

Por lo tanto, es posible que deba hacer su tarea y practicar algunas soldaduras. Sin embargo, los equipos TIG, los libros, los estudios y las opiniones de expertos están ampliamente disponibles ya que GTAW se ha utilizado durante décadas.

  • Oro: a menudo unido con un proceso de soldadura micro-TIG
  • Níquel: se usa TIG debido a su apariencia conjunta y la baja probabilidad de inclusiones de impurezas
  • Bronce y latón – Benefíciese de la estética GTAW

Aceros

Además del acero inoxidable, otras aleaciones de acero se benefician del control de arco y calor de TIG. Dependiendo de los elementos de aleación como manganeso, cromo, cobalto, silicio, molibdeno y tungsteno, se necesitan diferentes técnicas TIG y ajustes de la máquina.

Además de los aceros aleados, es común soldar acero al carbono estándar (bajo, medio y alto carbono) con DC TIG. Este proceso de soldadura suele emplearse cuando se necesita la máxima calidad de unión y estética de la soldadura. De lo contrario, se prefieren los procesos de soldadura MIG y revestidos para el acero al carbono regular.

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Aplicaciones donde se utiliza la soldadura TIG

Si está soldando una pieza de metal sensible, delgada, exótica o costosa, lo más probable es que deba usar un proceso de soldadura TIG.

Piense en TIG como la mejor solución integral.

Ningún otro proceso de soldadura manual ofrece el mismo nivel de gestión del calor. Por lo tanto, los soldadores a menudo usan TIG para unir materiales delgados. Pero soldar metal grueso también se beneficia de GTAW porque puede usar un arco «puntiagudo», aumentar la salida de amperaje, usar un gas protector de helio y lograr una concentración de calor excepcional necesaria para una penetración profunda.

Con TIG, la gestión del calor funciona en ambos sentidos. Puede introducir cuidadosamente calor bajo o concentrar tanta energía como lo permita su máquina. Esto hace que GTAW sea un proceso de soldadura muy versátil para casi todos los espesores de metal y niveles de conductividad térmica.

La colocación manual del material de relleno y un arco estable y predecible le permiten obtener cualquier estética de soldadura que desee. Por lo tanto, los detalles arquitectónicos, los elementos visibles de acero inoxidable, las partes de la carrocería, las tuberías, las barandillas y componentes similares donde la apariencia es vital se benefician significativamente de GTAW.

Industrias que utilizan soldadura TIG

Casi todas las industrias aplican la soldadura TIG gracias a su versatilidad y ventajas inherentes. Sin embargo, algunas industrias confían en este método de soldadura más que otras.

Entonces, examinemos cómo y por qué las industrias más importantes usan la soldadura TIG.

Tubos de soldadura

Si bien la «soldadura de tuberías» no es una industria, es una carrera destacada para los soldadores TIG. Las tuberías se utilizan en las industrias del petróleo y el gas, la infraestructura, la automoción y la construcción.

El proceso de soldadura TIG funciona maravillosamente con tuberías de diámetro pequeño y paredes delgadas, especialmente si están hechas de acero inoxidable.

Aeroespacial

La industria aeroespacial depende en gran medida de los soldadores TIG para crear uniones sólidas con aleaciones especiales. Gracias a la precisión, calidad de las uniones y versatilidad de GTAW, podemos construir y reparar aviones, helicópteros y naves espaciales.

Imagen del ingeniero de soldadura de SpaceX usando un proceso de soldadura TIG manual modificado para unir aleaciones especiales de acero inoxidable para el cohete Starship diseñado para la misión tripulada a Marte. Fuente: nasaspaceflight.com

Los métodos de soldadura sin arco, como el láser y la soldadura por fricción, también juegan un papel importante en la ingeniería aeroespacial. Sin embargo, GTAW ofrece alta precisión, especialmente para trabajos de soldadura manual y reparaciones.

Transportación

El uso de soldadura TIG ha aumentado en la fabricación de vehículos debido al mayor uso de aluminio. Dado que las regulaciones son cada vez más estrictas, los fabricantes deben reducir el peso de un vehículo para cumplir con los estrictos estándares de consumo de combustible y emisiones. Por lo tanto, los automóviles, camionetas, camiones y otros vehículos ahora usan aluminio en lugar de acero siempre que sea posible.

Sin embargo, la soldadura TIG no es el único proceso que produce excelentes soldaduras de aluminio. El proceso de transferencia de metal en frío (“CMT”), un método de soldadura MIG muy modificado desarrollado por Fronius, es superior a la soldadura TIG estándar.

Nuclear y Energía

Es muy desafiante soldar metales irradiados. Ni siquiera el proceso de soldadura TIG es lo suficientemente “limpio”, pero es uno de los procesos de soldadura más confiables para manejar los desafíos nucleares.

Las aleaciones de acero estructural irradiadas en entornos nucleares crean helio de la “nada” mediante la transmutación de boro y níquel. Entonces, cuando se sueldan elementos estructurales, recipientes a presión u otras partes irradiadas en un ambiente nuclear, el helio forma y atrapa burbujas en la unión fundida. Ese es solo un ejemplo de lo impredecible que puede ser la soldadura de metales irradiados.

La soldadura en la industria nuclear requiere un control de calidad extremo y el cumplimiento de estrictos códigos y normas. Por lo tanto, el proceso de soldadura TIG juega un papel importante en la construcción y reparación de plantas de energía nuclear.

Alimentos y bebidas

La industria de alimentos y bebidas requiere la máxima limpieza y precisión en las soldaduras. No puede haber grietas, rastros de salpicaduras, pequeñas grietas o muescas donde puedan crecer bacterias y moho. Además, la mayoría de los recipientes para alimentos/bebidas están hechos de acero inoxidable, gracias a su resistencia a la corrosión y propiedades antibacterianas.

Por lo tanto, el proceso de soldadura TIG es el método de soldadura empleado con más frecuencia en esta industria porque ofrece soldaduras suaves, limpias y uniformes en acero inoxidable.

Industria de bicicletas

La construcción de cuadros de bicicletas es una habilidad altamente especializada porque requiere soldar tubos delgados de acero y aluminio que deben cumplir con expectativas estéticas de soldadura excepcionales.

GTAW se usa más comúnmente para unir tubos en un cuadro de bicicleta liviano y fuerte gracias a su precisión y excelente apariencia de soldadura.

Ventajas y desventajas de la soldadura TIG

La principal ventaja de la soldadura TIG es su control excepcional sobre el arco y la entrada de calor. Como resultado, este proceso de soldadura proporciona la máxima calidad de unión. Además, el control superior de TIG permite soldar todos los metales.

Dado que el electrodo de tungsteno no es consumible en el proceso de soldadura, es posible soldar sin metal de aporte. Además, no hay necesidad de fundentes, lo que significa que no hay humo ni salpicaduras.

Pero GTAW no es perfecto. TIG es el proceso de soldadura por arco más lento y el más difícil de dominar. La soldadura TIG requiere mucho tiempo y esfuerzo para aprender, y algunos incluso la ven como casi imposible de dominar. Es fácilmente el proceso de soldadura más difícil de conquistar entre los cuatro procesos comúnmente utilizados (es decir, TIG, MIG, con núcleo fundente y revestido).

Además, el equipo necesario es caro. Entonces, la soldadura MIG tiene una ventaja económica sobre la TIG porque MIG es más rápida y el equipo es menos costoso. Cuando la producción es más importante que la apariencia, MIG suele ser la primera opción.

Leer más: TIG vs MIG – Pros y Contras

envolviéndolo

La soldadura TIG es un proceso de unión de metales crucial para numerosas industrias. Hace que la soldadura de metales exóticos sea relativamente fácil y produce juntas de excelente calidad. Se utiliza principalmente para unir acero inoxidable y aluminio, pero GTAW es la mejor opción para obtener la máxima calidad de soldadura, independientemente del metal soldado.

No existe un mejor proceso de soldadura por arco que TIG para soldar piezas delgadas de chapa. Gracias a los diversos métodos de control de arco y calor, el proceso de soldadura TIG le ofrece la mejor gestión del calor para evitar deformaciones, decoloraciones y quemaduras.

Pero GTAW requiere operadores calificados con años de experiencia y no ofrece alta velocidad de soldadura. Y dado que necesita alimentar el metal de aporte manualmente, solo puede soldar tan rápido como la varilla de aporte se derrita y se deposite en la unión, que ni siquiera se acerca a la velocidad de soldadura MIG.