Imagine transformar su proceso de soldadura con una técnica que aumenta la eficacia sin comprometer la calidad. La soldadura TIG con hilo caliente consigue precisamente eso precalentando el hilo de soldadura, lo que mejora tanto la velocidad como el control. Este artículo explora las características y los distintos métodos de la soldadura TIG con hilo caliente, destacando sus ventajas sobre la soldadura TIG y MIG tradicional. Los lectores aprenderán cómo este método optimiza las soldaduras, haciéndolo ideal para estructuras de grosor medio. Sumérjase y descubra cómo la soldadura TIG con hilo caliente puede revolucionar su enfoque para lograr una calidad de soldadura superior.
La soldadura TIG con hilo caliente es un proceso de soldadura avanzado, de alta calidad y bajo consumo energético que evolucionó a partir de la soldadura TIG (gas inerte de tungsteno) tradicional en 1956. Esta innovadora técnica mejora significativamente la productividad de la soldadura al tiempo que mantiene una calidad de soldadura superior.
El principio fundamental de la soldadura TIG con hilo caliente consiste en precalentar el hilo de relleno a una temperatura específica antes de introducirlo en el baño de soldadura. Este precalentamiento se consigue normalmente haciendo pasar una corriente eléctrica a través del hilo, utilizando su resistencia eléctrica para generar calor. Al elevar la temperatura del alambre antes de su entrada en el baño de fusión, el proceso facilita unas tasas de fusión y deposición más rápidas, lo que en última instancia aumenta la velocidad de soldadura y mejora la eficacia.
La temperatura de precalentamiento se controla cuidadosamente y puede oscilar entre 300 °C y 800 °C (572 °F y 1472 °F), en función del material que se vaya a soldar y de los resultados deseados. Este control preciso de la temperatura permite optimizar el aporte de calor, reducir la tensión térmica en la pieza y mejorar el control sobre la dinámica del baño de soldadura.
Al combinar las soldaduras de alta calidad características de la soldadura TIG tradicional con las mayores tasas de deposición de la tecnología de hilo caliente, este proceso ofrece varias ventajas clave:
La soldadura TIG con hilo caliente mejora la calidad del cordón de soldadura a través de múltiples mecanismos sinérgicos. Entre ellos se incluyen la purificación de la superficie del hilo de soldadura por el calor residual, la agitación del baño de fusión por las corrientes de calor residual y la modulación de la forma del arco a través del campo magnético generado por la corriente de precalentamiento. Este proceso permite un control independiente de la energía de precalentamiento del hilo y de la energía del arco de soldadura, desvinculando la tasa de deposición del aporte de calor.
Una ventaja clave de esta técnica es la capacidad de aumentar la velocidad de fusión del hilo sin aumentar proporcionalmente el aporte de calor. Esto se traduce en un aumento significativo de la eficiencia de la soldadura, con tasas de deposición y velocidades de soldadura potencialmente más del doble en comparación con la soldadura TIG convencional, manteniendo los mismos niveles de corriente.
La soldadura TIG con hilo caliente combina las características de soldadura de alta calidad de la soldadura TIG tradicional con una productividad mejorada, lo que la hace especialmente adecuada para estructuras de soldadura medianas y gruesas. Aunque sus tasas de deposición son comparables a las de la soldadura MIG, el TIG de hilo caliente ofrece un control superior sobre la formación de la soldadura gracias a la velocidad independiente de alimentación del hilo. Esta independencia de la corriente de soldadura permite una mejor fusión lateral en configuraciones de ranura abierta, superando al MIG en este aspecto.
La evolución de la soldadura TIG con hilo caliente ha llevado al desarrollo de varias técnicas especializadas, diferenciadas principalmente por sus métodos de calentamiento del hilo. El objetivo de estas innovaciones es mejorar aún más la eficacia de la deposición y ampliar la aplicabilidad del proceso en diversos escenarios de soldadura. La figura 1 ilustra las principales clasificaciones de estas variantes de soldadura TIG con hilo caliente.
Figura 1: Principales clasificaciones del hilo caliente TIG métodos de soldadura.
Los métodos de soldadura TIG de hilo caliente existentes en el país y en el extranjero utilizan una corriente determinada en el hilo de soldadura para calentarlo mediante la resistencia generada por el propio hilo de soldadura. Sin embargo, este método presenta algunas deficiencias:
En primer lugar, la temperatura del alambre de soldadura es difícil de controlar, lo que afecta a la eficiencia de la soldadura y calidad de la soldadura.
En segundo lugar, existe un circuito de corriente de hilo caliente entre la pieza de trabajo y el hilo de soldadura adyacente al circuito principal de soldadura. El arco de soldadura se ve afectado por la fuerza magnética de Lorentz de este circuito, provocando un soplo magnético, que tiene un efecto adverso sobre la forma de la soldadura y el posicionamiento preciso del arco. En casos graves, puede incluso impedir la soldadura.
En tercer lugar, parasoldadura por resistencia alambres como el Al y las aleaciones de aluminio, la eficacia del calentamiento por resistencia es baja, lo que dificulta alcanzar la temperatura adecuada.
Por lo tanto, la soldadura TIG tradicional con hilo caliente no es adecuada para soldar aleaciones como Al y Cu.
En comparación con la soldadura TIG de hilo caliente tradicional, la soldadura TIG de hilo caliente con calentamiento por inducción de alta frecuencia tiene las siguientes características:
Utilizando el arco TIG como fuente de calor, el hilo de soldadura a punto de entrar en el baño de fusión se calienta directamente, como se muestra en la figura 2.
Los principales factores que afectan a la temperatura del hilo de soldadura son la corriente de arco de hilo caliente I, la velocidad de alimentación del hilo V, la disipación de calor superficial del hilo de soldadura Qf y la transferencia de calor por radiación del arco de soldadura sobre el hilo de soldadura Qt.
Entre ellos, los dos primeros son los principales factores de influencia. La influencia de Qt sigue existiendo en el caso de la soldadura sin hilo caliente, por lo que puede omitirse en la comparación, y Qf puede atribuirse al efecto de calentamiento efectivo del arco η.
La figura 3 muestra el principio de medición, utilizando el almacenamiento de energía soldadura por puntos para soldar el termopar al alambre de soldadura y sujetarlo en el banco de trabajo. Bajo el accionamiento del motor, la pistola de soldadura se mueve a cierta velocidad para simular la alimentación del alambre.
La señal eléctrica generada por el termopar se conecta a un dispositivo multicanal de medición de la temperatura, y los datos obtenidos se transmiten a un ordenador para su almacenamiento y análisis.
Como se muestra en la figura 4, la temperatura aumenta bruscamente en un momento determinado y luego disminuye lentamente. La temperatura en el punto más caliente del campo de temperatura en el que se desplaza la fuente de calor [4] puede considerarse la temperatura cuando el arco atraviesa el termopar.
La temperatura del hilo de soldadura cuando entra en el baño de fusión se obtiene combinando la velocidad de alimentación del hilo, la distancia entre el punto de calentamiento del arco y el baño de fusión, y utilizando interpolación.
Como se muestra en la figura 5, cuando la velocidad de alimentación del hilo es constante, el aumento de temperatura aumenta linealmente con la corriente, y su pendiente viene determinada por la eficacia de calentamiento η; cuando la corriente de arco del hilo caliente es constante, el aumento de temperatura disminuye según una regla hiperbólica con la velocidad de alimentación del hilo, y la forma de la hipérbola viene determinada por la eficacia de calentamiento η.
La eficiencia de calentamiento η de diferentes velocidades de alimentación del hilo puede calcularse a partir de la pendiente de la curva.
(1) El aumento de temperatura del hilo de soldadura utilizando el método de hilo caliente por arco está linealmente relacionado con la corriente de arco del hilo caliente e inversamente proporcional a la velocidad de alimentación del hilo.
(2) La soldadura TIG con hilo caliente por arco puede mejorar significativamente la eficacia de la soldadura TIG.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
ES 
EN 
AR 
DE 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO