Soldadura con protección de raíz - Messer

Soldadura conprotección de raízCordón inferior y protección de raízgarantizan una soldadura perfecta

BeneficiosDesde hace más de 40 años la protección de raízha dado buenos resultados en la técnica desoldadura ya que aumenta la calidad del cordónde soldadura y reduce los gastos adicionales queresultan de los trabajos de acabado, deldecapado, los transportes correspondiente y laperdida de tiempo la cual no es insignificante.Con la protección de raíz es posible alcanzarcordones de soldadura y raíces que no requieranningún repaso.Protección de raízComo protección de raíz se considera bañar laraíz del cordón de soldadura y la zona deinfluencia térmica con gases inertes y desplazaral mismo tiempo el oxígeno del ambiente. Estemétodo se emplea para la soldadura demateriales sensibles a los gases, por ejemplopara aceros de CrNi de alta aleación paragarantizar la resistencia de estos materiales a lacorrosión.Sin esta protección, de raíz las raíces y la zona deinfluencia térmica oxidan debido al oxígenocontenido en el ambiente. Incluso para laelaboración de tubos de acero sin aleación se usaa veces Formiergas para alcanzar una mayorcalidad de la raíz.La soldadura de materiales sensibles a los gases,como por ejemplo el titanio, el circonio, elmolibdeno o el magnesio, es imposible sinprotección de raíz.Corriente laminar y turbulentaCorriente laminar en vez de turbulenciasPara poder trabajar con alta calidad y de formaeconómica es necesario que se respetenalgunas normas fundamentales. Una de las másimportantes se refiere a la alimentación del gasinerte al área del cordón de soldadura. Nuncadebe llevarse a cabo descontroladamente. Elabastecimiento óptimo del gas de protección serealiza de forma laminar. En caso de unacorriente turbulenta se produce una perturbaciónque a su vez llega a mezclar el Formiergas con elgas ambiente. Una corriente laminar se producecon la ayuda de un difusor para el cual se usantubos, chapas o piezas moldeadas de metalsinterizado. Debido al metal sinterizado, laalimentación del gas se reparte a una gransuperficie de la cual sale el Formiergas de fromalaminar.Los procesos de protección de ráíz se clasificansegún las características físicas del Formiergas:• La formación con gases que son más ligeros queel aire• La formación con gases que son más pesados queel aire• La formación con gases con la misma densidadque el aireFormación con gases, que son más ligeros omás pesados que el aireLa diferencia de densidad entre la mezcla deFormiergas y el aire es decisiva. Al utilizarmezclas de gases con una densidad más alta queel aire, el recipiente será llenado de abajo haciaarriba y goza en la parte superior de unaventilación del ambiente suprimido. En caso demezclas de gases con una densidad menor queRaíz sin protección Raíz con protección Gas que es más ligero que el aire (izq.) y más pesado queel aire (dcha.).

La elección del proceso puede realizarse en situbasándose en los Formiergases existentes o, sise trata de grandes elementos constructivos,puede usarse deliberadamente teniendo encuenta la ubicación del área de soldadura delelemento.La protección de raíz de tuberíasEn la protección de raíz de tuberías puederesultar problemático que se mezclen elFormiergas y el aire debido a la gran diferencia desu densidad. Para evitarlo se pueden utilizarmezclas de gases con la misma densidad que elaire. Se trata de mezclas de argón/nitrógeno/hidrógeno con un contenido dehidrógeno variable.FormiergasCorriente en tuberíasEl material correcto para tubos flexiblesOtra componente importante es el mismo tuboflexible para el gas inerte. El material del tubo esdecisivo. Los tubos habituales de PVC,normalmente usados para el transporte de airecomprimido, no son apropiados para esta tarea.El material del tubo es capaz de absorber lahumedad del aire ambiente y pasarla alFormiergas seco. Los tubos producidos segúnDIN EN 559 en general cumplen con loscorrespondientes requerimientos. Puedenadquirirse en cualquier establecimiento decomplementos de soldadura bien surtido. ¡Puederesultar muy caro ahorrar en este punto!¿Qué gas para qué aplicación?Las mezclas da gases tienen como base argón ynitrógeno. Para reducir el resto del oxígeno seañade hidrógeno a los gases. Además de larelación de densidad comparada con el aire, seaplican los siguientes criterios para elegir losgases apropiados:1. El material a soldar con protección de raíz ¿essensible a los gases?2. La tarea de la protección de raíz ¿se refiere alárea superior o inferior del elemento deconstrucción?3. La forma del elemento de construcción:¿Se trata de chapa, un recipiente o tubos?Entre los materiales y gases pueden aparecerintolerancias. Así los componentes delFormiergas pueden formar nitruros, óxidos orupturas por hidrógeno pueden dañar el material.Es importante que se tenga en cuenta para laelección de los Formiergases. La tabla acontinuación indica los Formiergasesrecomendados. La forma del elemento deconstrucción también puede influir en la eleccióndel gas. En caso de tubos y recipientes conformas geométricas complicadas, la protecciónde raíz con gases que son más ligeros o máspesados que el aire a menudo se veafectado resultados irregulares. Aquí puedeaplicarse una mezcla de gas con la mismadensidad que el aire para llenar el recipiente o eltubo. Las mezclas de argón, nitrógeno ehidrógeno con diferentes contenidos dehidrógeno facilitan una protección de raíz rápida ysegura.Gases paraproteger la raízMezclas deargón ehidrógenoMezclas denitrógeno ehidrógenoArgónNitrógenoMaterialesAceros austeníticos de Cr-Ni,níquel y materiales con base deNiAceros excepto aceros degrano fino,aceros austeníticos de Cr-NiAceros austeníticos de Cr-Ni,aceros austeníticos-ferríticos(Duplex),materiales sensibles a los gases(titanio, zirconio, molibdeno),materiales sensibles al hidrógeno(aceros de grano fino altamenteresistentes, cobre y aleacionesde cobre, aluminio y aleacionesde aluminio y otros metales noférricos), aceros ferríticos de CrAceros austeníticos de Cr-Ni,aceros austeníticos-ferríticos(Duplex)

Área de inflamaciónOtro pensamiento muy importante es:“¿Cuánto hidrógeno necesito para mi proceso deprotección de raíz?”. Los Formiergases soninflamables en el aire ambiente según sucontenido de hidrógeno. Por ello el Formiergastiene que ser quemado al salir del componentede protección de raíz. El límite de inflamabilidadestá situado al 4% de H 2 , al contar con el 10% deH 2 tiene que ser quemado. Se distingue entreFormiergases que queman por cuenta propia yFormiergases con falta de iniciativa. Para éstosúltimos es necesario usar una llama piloto. Elpeligro de deflagración es un riesgo al usarFormiergases inflamables. Dicho peligro existe sial principio de los trabajos de soldadura se cuentaaún con una mezcla de Formiergas y aire capazde inflamarse.La mezcla de Formiergas y aire en el recipientecambia su composición continuamente durante laprotección de raíz y se mueve también en el áreainflamable.Oxígeno residualAl introducir Formiergas en un recipiente o tuboresulta inevitable que se mezcle, a pesar decumplir exactamente con el procedimiento, deforma menor o mayor con el aire ambiente. Eloxígeno residual que se forma aquí lleva a unaoxidación de la superficie la cual se aprecia através de la coloración de la misma. Siguiendocon el proceso de protección de raíz el oxígenocontenido en el recipiente se reduce.Dependiendo del material es necesario ajustar elcontenido de oxígeno residual antes de empezarcon los trabajos de soldadura. En general, dichocontenido está entre unos 20 – 50 ppm. La0 ppm 10 ppm 18 ppm 28 ppmContenido de H 2 Oen %Límite de inflamación/ contenidomínimo de O 2Límite de inflamación/ contenidomínimo de H 2O 2AireN 2 H 249 ppm 73 ppm 97 ppm 150 ppmLa influencia del contenido de oxígeno residual en elresultado de la protección de raízLa imagen muestra el área de inflamación de diferentesmezclas de N 2 /H 2

Determinar los tiempos del prepurgadoLos tiempos del prepurgado para los diferenteselementos constructivos dependen solamentede la cantidad de oxígeno residual. Eso significa,cuanto más sensible es el material, tanto másProtección de raíz al soldar chapasAl soldar chapas, frecuentemente la zona de laraíz es accesible de manera que se puede aplicarun dispositivo para la protección de raíz. Esto serefiere tanto a uniones a tope como a uniones enT y angulares.Una vez terminados los trabajos de soldadura,Foto: Firma JankusDispositivo para gas de protección de metal sinterizadopara la protección de raíz de tubosPerfil del ángulo de gas de protección para cordonesangularesProtección de raíz de tubos y recipientesEn comparación con la protección de raíz en lasoldadura de chapas, la de tubos y recipientes esmás complicada. Frecuentemente, las raíces delas uniones tienen difícil acceso. Unrecubrimiento suficiente de las raíces conFormiergas se alcanza sobre todo mediante undispositivo para la protección de raíz apropiado o,en casos extremos, llenando el tubo o elrecipiente completo con Formiergas.

Asesoramiento, suministro y servicioCentros tecnológicosKrefeld Dällikon Budapest ShanghaiCentros tecnológicos: fuentes para lainnovaciónMesser opera centros tecnológicos en Alemania,Suiza, Hungría y China para desarrollar nuevastecnologías en el área de soldadura y corte.Dichos centros ofrecen las mejores condicionespara proyectos de innovación así comopresentaciones para los clientes y la formaciónde personal.Amplia gama de gasesMesser ofrece una amplia gama da gases quecomprende el gas idóneo para cada aplicación. Ladenominación de los productos está orientada asu aplicación y se desarrollan continuamentenuevas mezclas de gases adecuadas a lastendencias actuales.Formación actualizadaPara el uso óptimo de nuestros gases, leinstruimos con respecto a los procesos y susaplicaciones. Nuestros cursos de formaciónmuestran el uso de los diferentes gases deprotección de soldadura y enseñan su manejoseguro. Esto se refiere también al almacenamientoy transporte seguro de los gases.Nuestro servicio incluye, por supuesto, loscorrespondientes materiales de información yformación.El asesoramiento técnico: directamente in situLe indicamos directamente en susinstalaciones cómo puede optimizar susprocesos para lograr más eficiencia y calidad.Le ayudamos tanto en el diagnóstico dedefectos como en el desarrollo del proceso.Análisis rápido y eficiente de costesAnalizamos sus procesos existentes,desarrollamos propuestas de optimización,indicamos posibles modificaciones de susprocesos y comparamos los resultados con elestado inicial porque su éxito también es elMesser Ibérica de Gases, S.A.Autovía Tarragona-Salou, km.3,8E-43480 Vilaseca (Tarragona)Tel. +34 977 309 500Fax +34 977 309 501info.es@messergroup.comwww.messer.es