Cómo soldar chapa de calibre 16, 20 y 25 u otros tamaños

Soldadura de chapa fina: ¿por qué es importante?

La soldadura de la hoja de calibre parece simple, pero requiere mucha habilidad y perfección para producir soldaduras atractivas. Los problemas de soldadura de alabeo debido al calor, quemaduras, alta fusión del metal base, control de la entrada de calor son siempre una preocupación. Para producir una soldadura fuerte, al menos más fuerte que la hoja es muy importante cuando se sueldan materiales de espesor de hoja delgada. Las hojas de calibre están disponibles en acero dulce, acero al carbono, acero inoxidable y aluminio. En su mayoría son galvanizados con zinc cuando están hechos de acero dulce o acero al carbono para evitar la corrosión.

La gente usa el término común “Gauge” para las láminas de metal en todo el mundo y muchas personas no son conscientes del significado de Gauge. Por ejemplo, ¿qué se entiende por chapa de acero de calibre 20? Entonces, antes de profundizar en las pautas de soldadura, primero comprendamos el sistema de medición utilizado para la chapa metálica.

¿Qué se entiende por calibre de chapa?

Las láminas de metal se identifican por calibre, por ejemplo, calibre 10, calibre 12, calibre 15 o así sucesivamente. El número de calibre es un número único que se da para indicar el grosor de la chapa. La tabla de calibres, como se muestra en la imagen de abajo para el acero al carbono, se usa para averiguar el espesor de la hoja para un número de calibre dado. Por ejemplo, aquí, el calibre número 7 tiene un grosor de hoja de 0,1793 pulgadas o 4,5 mm. Por lo tanto, el calibre número 7 en bienes raíces no tiene una relación directa con el grosor de la hoja en lugar de un sistema de numeración único utilizado en todo el mundo.

Procesos de soldadura para soldadura de chapa

Se utilizan varios procesos de soldadura para la soldadura de chapa, tanto procesos de soldadura por fusión como procesos de soldadura por resistencia. Los procesos de soldadura por fusión ofrecen portabilidad, pueden soldar piezas deformadas, componentes de gran tamaño, mientras que los procesos de soldadura por resistencia se limitan a piezas más pequeñas y solo para soldar en taller, ya que los equipos de soldadura por resistencia son voluminosos y requieren una gran cantidad de configuración del equipo.

Los siguientes son los principales procesos de soldadura utilizados para la soldadura de chapa metálica:

  1. Soldadura con electrodo revestido o SMAW
  2. Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW o TIG)
  3. GMAW (soldadura MIG-MAG)
  4. FCAW
  5. Soldadura de punto
  6. Soldadura de costura
  7. Soldadura por resistencia

Soldadura MIG-MAG de láminas delgadas (calibre 22 a calibre 7)

La soldadura MIG o GMAW es la técnica de soldadura más común utilizada para soldar láminas de metal delgadas. El proceso MIG / MAG se usa ampliamente en automóviles, así como en la soldadura estructural de láminas de calibre. La soldadura MIG ofrece una buena facilidad de uso para soldar láminas delgadas y láminas gruesas con la misma máquina de soldar variando los parámetros de soldadura.

Los cables de relleno GMAW de 0.023, 0.030, 0.035 y 0.045 de diámetro son los sugeridos para el modo GMAW-S de cortocircuito. Para acero al carbono, utilice dióxido de carbono (CO2) o una combinación de 25% CO2 y 75% argón (Ar) como gas protector. El rango de amperaje puede ser tan bajo como 35 para materiales de calibre 24 o tan alto como 225 para materiales de hasta 1/8 pulg. (3 mm)
de espesor en uniones soldadas de ranura cuadrada.

GMAW-S proporciona poco calor y lo hace fácil de usar en todas las posiciones en chapa, acero con bajo contenido de carbono, acero de baja aleación y chapa de acero inoxidable de calibre 25 (0,02 pulgadas o 0,5 mm) a calibre 12 (0,1 pulgadas o 2,6 mm).

Lo más importante al soldar láminas delgadas con MIG es utilizar el alambre de diámetro más pequeño, ya que esto proporcionará la entrada de calor mínima para soldar. Además, los diámetros pequeños funcionan bastante bien con el modo de cortocircuito, que es muy bueno para la soldadura de láminas delgadas. Es bueno usar alambre de relleno de 0.023 o 0.025 pulgadas de diámetro con soldadura MIG. Como regla general, use un diámetro de alambre que sea más delgado que el metal base. Los parámetros de soldadura típicos para soldadura MIG con alambre de 0.025 pulgadas (0.6 mm) y 0.030 pulgadas (0.8 mm) se dan en la siguiente tabla. Cuando suelde una hoja de calibre 20, use una corriente de soldadura de alrededor de 30-35 amperios con un caudal de gas de 15-20 CFh.

Se utilizará la mezcla de gas protector de Ar + Co2 (80% de argón a 20% de dióxido de carbono). El argón puro dará una penetración profunda y es bueno para láminas de calibre 7 a calibre 12, aunque la mezcla de argón + CO2 también es buena.

Otra opción que utiliza la soldadura MIG para láminas delgadas es utilizar una fuente de poder de soldadura por pulsos o máquinas de soldadura por pulsos. La soldadura por pulsos ofrece una soldadura con un aporte de calor mínimo, menos salpicaduras y un buen control del arco de soldadura. La soldadura por pulsos puede ser muy beneficiosa para la soldadura de láminas delgadas. El modo de transferencia de pulsos proporciona una distorsión muy menor con una entrada de calor muy baja que se requiere para la soldadura de chapa. Pero las máquinas de soldadura por pulsos son más costosas que las máquinas de soldadura por pulsos normales, por lo que debe invertir más dinero para comprar la fuente de energía por pulsos.

Al soldar chapa de acero inoxidable (como 304L o 316L), necesitará diferentes gases de protección, ya sea argón o helio puro o una mezcla de ambos. El alambre de soldadura utilizado es ER308L o ER308LSi para soldar chapas de 304L. Utilice siempre el diámetro más pequeño disponible para los alambres de relleno.

Soldadura con electrodo revestido de soldadura SMAW para soldadura de chapa

Material tan delgado como calibre 16, aproximadamente 1/16 pulg. (2 mm) de espesor hasta varios pies de espesor, se puede soldar con electrodo revestido. La soldadura con electrodo revestido es una de las opciones para realizar la soldadura de chapa, especialmente en aplicaciones de soldadura de campo. La soldadura con electrodo revestido de chapa metálica se debe realizar utilizando un electrodo tipo AWS A5.1 / A5.1M E6013 (CWB / CSA W48-06 E4313) de 5/64 pulgadas o 2,0 mm de diámetro. Los electrodos de tipo E6013 ofrecen muy buena estabilidad de arco, arco de inicio fácil, penetración superficial y menos potencia en el arco en comparación con las varillas de tipo E6010 o E7018. E6013 se puede utilizar con polaridad AC, DCEP y DCEN.

Utilice una corriente de 50 amperios cuando suelde con E6013 de 5/64 de pulgada de diámetro. Para hojas de calibre más pequeño, como 20 o 22, reduzca el amperio antes de soldar. La soldadura no debe realizarse de forma continua, sino más bien haciendo paradas frecuentes para minimizar la entrada de calor y permitir que el material se enfríe. Los parámetros de soldadura recomendados se muestran en la siguiente tabla usando E6013 para soldadura de chapa.

Soldadura TIG para soldadura de chapa

Soldar chapa con soldadura TIG es muy bueno cuando se suelda sin alambre de aporte, también llamado soldadura TIG autógena . TIG sin relleno requiere menos corriente de soldadura en comparación con la soldadura con relleno y ofrece una fácil unión de chapas finas de metal fácilmente. Se requiere argón puro para el blindaje cuando se sueldan láminas delgadas con TIG, no importa ya sea acero al carbono, acero inoxidable o aluminio.

Al soldar acero inoxidable, la purga de gas es obligatoria para evitar la oxidación del lado de la raíz de la soldadura. Utilice gas argón puro para purgar el gas.

Utilice un electrodo de tungsteno ceriado en lugar de uno toriado. Los diámetros de electrodo de tungsteno de hasta 0,020, 0,040 y 1/16 de pulgada se utilizan con mayor frecuencia para la soldadura de láminas delgadas. Cuanto más pequeños sean los electrodos, será más fácil iniciar el arco y también reducirá la entrada de calor con una mejor apariencia de la soldadura. Esto evita que se queme y permite que el arco se concentre en un área más pequeña, lo que es bueno para la fusión y para un bajo aporte de calor.

FCAW Soldadura de chapa metálica

La soldadura por arco con núcleo de fundente no es muy popular para la soldadura de láminas de metal, ya que proporciona una alta entrada de calor y da como resultado una mayor distorsión. Si todavía se usa FCAW para soldar láminas delgadas, use un alambre de menor diámetro con baja corriente de soldadura. Use una mezcla de gas argón + Co2 para el blindaje de gas o use alambre con núcleo autoprotegido.

Realice la soldadura en modo cortocircuito con parada regular y sin utilizar largos recorridos de soldadura. Limpie el material antes de usarlo para evitar problemas de porosidad de soldadura con soldadura de hoja delgada junto con alambre de soldadura almacenado adecuadamente. Tanto el FCAW-S como el FCAW-G usan DCEN al soldar en materiales de calibre delgado para mantener el calor en el metal base y el electrodo de diámetro pequeño a una velocidad de combustión controlable.

Tecnología de soldadura de chapa

Utilice un arco más corto

Debido a que los arcos más cortos producen menos calor y penetración, son más adecuados para su uso en juntas de metal delgado o de metal delgado a grueso. Con esta técnica, un metal tan delgado como el calibre 16 se puede soldar con arco fácilmente. Un arco más corto proporciona un mejor control en el charco de soldadura y produce soldaduras estrechas en comparación con las soldaduras más amplias producidas por un arco largo.

Aplicar la técnica de soldadura por salto

La técnica de soldadura por salto implica soldar utilizando soldaduras separadas entre sí a una distancia definida como se muestra en la imagen de abajo. Saltar la soldadura ayuda a minimizar la distorsión y evitar la acumulación de calor de soldadura durante la soldadura. La soldadura por salto es similar a las soldaduras intermitentes o soldaduras por puntos que ayudan a distribuir el calor de soldadura de manera uniforme.

Usar barras de respaldo

El uso de respaldo o barra de enfriamiento permite una disipación de calor más rápida durante la soldadura, lo que permite el control de la distorsión. Los materiales que tienen una alta conductividad térmica se utilizan como barra de respaldo, como el cobre, que disipa el calor del área de soldadura a la barra de respaldo. Las barras de respaldo se colocan debajo de la junta soldada y, como el cobre no se fusiona con el acero al carbono, las barras de respaldo de cobre son muy famosas en las aplicaciones de soldadura.

Use sujeciones y abrazaderas

El uso de abrazaderas o sujeciones durante la soldadura de láminas delgadas ayuda a evitar la distorsión. Las abrazaderas sujetan la pieza hasta que se enfría a temperatura ambiente, evitando así que se deforme. Hay varios tipos de abrazaderas fácilmente disponibles en el mercado para estas aplicaciones.

Consejos para soldar chapas finas

  1. Encuentre el electrodo de soldadura o alambre de relleno de menor diámetro.
  2. Utilice la mínima tensión y corriente de soldadura posibles.
  3. Utilice abrazaderas y sujeciones para sujetar las piezas.
  4. Nunca suelde soldaduras continuas en láminas de metal.
  5. Utilice siempre una entrada de calor baja durante la soldadura.
  6. Utilice el modo de transferencia de cortocircuito al soldar GMAW o FCAW.