Soldadura de arco metálico de gas de aceros galvanizados, galva-recocidos o aluminizados.

Un método para soldadura de arco metálico de gas con un electrodo de alambre consumible que comprende:

(a) formar un arco (4) entre dicho electrodo (1) de alambre consumible y una pieza (5) de trabajo de acerogalvanizado, galva-recocido o aluminizado;

(b) mantener un voltaje de arco sustancialmente constante entre dicho electrodo (1) de alambre consumible y lapieza (5) de trabajo de acero revestido;

(c) alimentar el electrodo (1) de alambre consumible a través de un tubo (16) de contacto con la antorcha desoldadura en el interior de dicho arco (4);

(d) transferir el metal desde el electrodo (1) de alambre consumible hasta la pieza (5) de trabajo de acero revestido;caracterizado por

(e) proteger el arco (4) con una mezcla de gases que consiste en:

(i) de 6 a 10 por ciento en volumen de dióxido de carbono;

(ii) de 6 a 10 por ciento en volumen de helio; y

(iii) el argón de equilibrio.

Soldadura de arco metálico de gas de aceros galvanizados, galva-recocidos o aluminizados La presente invención se refiere a una soldadura de arco metálico de gas y más particularmente, a un proceso mejorado para soldadura de arco metálico de gas que puede mejorar significativamente la calidad y el aspecto de soldadura, así como también proporcionar una productividad más elevada para los aceros revestidos de soldadura, por ejemplo, aceros galvanizados, galva-recocidos y aluminizados.

Antecedentes de la invención La soldadura de arco metálico de gas, comúnmente denominada como soldadura "GMAW" o "MIG", es un proceso de soldadura de arco eléctrico en el que se protege el arco de la atmósfera ambiental por medio de gas o una mezcla de gases. Se transfiere el material a una pieza de trabajo a través del arco a partir de un electrodo de alambre consumible. El electrodo de alambre consumible se alimenta de forma continua en el interior del acero a una velocidad pre-seleccionada que corresponde a una velocidad de deposición concreta para un tamaño de alambre dado.

El tipo óptimo de transferencia de metal empleada con el proceso de arco metálico de gas es un arco de pulverización en el que se transfieren gotas final de metal de manera muy controlada a través del hueco del arco. Se produce muy poca salpicadura usando esta técnica de soldadura. El tipo de transferencia de metal se puede obtener únicamente con una determinada combinación de gas de protección y parámetros de soldadura y, de este modo, se produce generalmente solo dentro de un intervalo de condiciones bastante estrecho.

Normalmente los gases de protección para soldadura de arco metálico de gas han comprendido únicamente dióxido de carbono o han comprendido mezclas de argón, dióxido de carbono, oxígeno o helio. Cada gas de protección conocido tiene un intervalo conocido específico dentro del cual el proceso funciona aceptablemente bien con ese gas. El helio, si se emplea en la mezcla de gases, está presente en una concentración que generalmente supera 20 por ciento y se usa para conferir características especiales a la soldadura, pero únicamente cuando se puede justificar su elevado coste.

El uso de aceros revestidos ha aumentado en los últimos años. Los problemas típicos que han experimentado los aceros revestidos cuando se someten a soldadura de arco incluyen salpicaduras grandes, porosidad, pobre aspecto del cordón, y combustión y exhalación de vapores del revestimiento adyacente al área de soldadura. En muchas aplicaciones, el pobre aspecto del cordón de soldadura y la pobre calidad de soldadura son problemas importantes para el fabricante. Las combinaciones existentes de alambre/gas de protección para la soldadura de arco metálico de gas no se han comportado bien sobre materiales con revestimientos galvanizados, galva-recocidos o aluminizados.

Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar un método mejorado de soldadura de arco metálico de gas que pueda reducir de forma eficaz las salpicaduras de soldadura, aumentar la humectación del cordón y minimizar la porosidad cuando se unen aceros galvanizados, galva-recocidos o aluminizados. Esta mejora total de la calidad de soldadura conduce a una mayor productividad y menores costes de soldadura para el usuario.

Es otro objetivo de la presente invención proporcionar un método mejorado de soldadura de arco metálico de gas que pueda emplear un gas de protección que no requiera la presencia de una gran concentración de helio y que logre una mejora comparable en las características de soldadura deseadas.

El documento JP 07266081 A describe un alambre sólido para soldadura de arco de chapas galvanizadas así como un método de soldadura MAG o MAG por pulsos para chapas galvanizadas que usa este alambre, en el que se usa un gas de protección, formado por una mezcla gaseosa que comprende un gas inerte que consiste en Ar y/o He y un gas oxidativo que consiste en CO2 y/o O2, conteniendo el gas inerte a una proporción de mezcla de ! 50 %.

El documento JP 06328253 describe un método de soldadura para chapas de acero galvanizadas que comprende proporcionar al sistema un flujo de gas que tiene un caudal de ! 26 l/min.

Finalmente, el documento US 5.313.039 describe un método de soldadura de arco metálico de gas que comprende las etapas de formar un arco entre un electrodo de alambre consumible y la pieza de trabajo; mantener un voltaje de arco sustancialmente constante entre el electrodo de alambre consumible y la pieza de trabajo; alimentar el electrodo de alambre consumible a través de un tubo de contacto en el interior del arco y proteger el arco con una mezcla de gases de 5-15 % vol. de helio, 5-25 % vol. de dióxido de carbono y el resto argón. No se proporcionan detalles sobre el tipo de acero usado en la pieza de trabajo.

Sumario de la invención La presente invención se refiere en parte a un método de soldadura de arco metálico de gas con un electrodo de alambre consumible que comprende:

(a) formar un arco entre dicho electrodo de alambre consumible y una pieza de trabajo de acero galvanizado, galvarecocido o aluminizado;

(b) mantener un voltaje de arco sustancialmente constante entre dicho electrodo de alambre consumible y la pieza de trabajo de acero revestido;

(c) alimentar el electrodo de alambre consumible a través de un tubo de contacto con la antorcha de soldadura en el interior de dicho arco;

(d) transferir el metal desde el electrodo de alambre consumible hasta la pieza de trabajo de acero revestido; y

(e) proteger el arco con una mezcla de gases que consiste en:

(i) de 6 a 10 por ciento en volumen de dióxido de carbono;

(ii) de 6 a 10 por ciento en volumen de helio; y

(iii) argón de equilibrio.

Según se usa en la presente memoria, la expresión "acero revestido" significa aceros galvanizados, galva-recocidos o aluminizados. Por medio de la puesta en práctica del método de la presente invención, un usuario puede soldar satisfactoriamente aceros revestidos con mayor calidad de las juntas de soldadura producidas.

Breve descripción de los dibujos La Figura Nº. 1 es un diagrama esquemático de un sistema ilustrativo útil para llevar a cabo el método de la presente invención. La Figura 2 muestra una comparación de composición de gas para acero revestido galvanizado. La Figura 3 muestra una comparación de composición de gas para aceros revestidos galva-recocidos.

Descripción detallada de la invención Como se ha comentado anteriormente, la presente invención se refiere en parte a un método de soldadura de arco metálico de gas con un electrodo de alambre consumible que comprende:

(a) formar un arco entre dicho electrodo de alambre consumible y una pieza de trabajo de acero galvanizado, galvarecocido o aluminizado;

(b) mantener un voltaje de arco sustancialmente constante entre dicho electrodo de alambre consumible y la pieza de trabajo de acero revestido;

(c) alimentar el electrodo de alambre consumible a través de un tubo de contacto con la antorcha de soldadura en el interior de dicho arco;

(d) transferir el metal desde el electrodo de alambre consumible hasta la pieza de trabajo de acero revestido; y

(e) proteger el arco con una mezcla de gases que consiste en:

(i) de 6 a 10 por ciento en volumen de dióxido de carbono;

(ii) de 6 a 10 por ciento en volumen de helio; y

(iii) argón de equilibrio.

Se puede describir la invención con más detalle con referencia a la Figura 1, Figura 2 y Figura 3. Haciendo referencia a la Figura 1, se extrae el electrodo 1 de alambre consumible a partir del carrete 12 por medio del rodillo de alimentación 14 a través del tubo de contacto 16 en la antorcha 2 de soldadura de arco protegida con gas. El electrodo de alambre consumible puede tener un diámetro dentro del intervalo de 0, 58 a 1, 57 mm (de 0, 023 a 0, 062 pulgadas) y puede estar formado por cualquier composición de metal apropiada para la aplicación de soldadura particular. Preferentemente, el electrodo de alambre consumible es un alambre sólido, más preferentemente un alambre sólido que tiene un contenido de silicio de aproximadamente 0, 5 a 1, 0 por ciento en peso de la composición química total del alambre. El electrodo de alambre consumible puede ser también un alambre de núcleo metálico desarrollado para soldar sobre aceros revestidos o un alambre de núcleo fluyente. Los alambres GMAW sólidos con una clasificación de American Welding Society (AWS) de ER70S-X son electrodos de alambre consumible preferidos para su uso en la presente invención con un alambre de bajo contenido en silicio, de manera que se prefiere... [Seguir leyendo]

1. Un método para soldadura de arco metálico de gas con un electrodo de alambre consumible que comprende:

(a) formar un arco (4) entre dicho electrodo (1) de alambre consumible y una pieza (5) de trabajo de acero galvanizado, galva-recocido o aluminizado;

(b) mantener un voltaje de arco sustancialmente constante entre dicho electrodo (1) de alambre consumible y la pieza (5) de trabajo de acero revestido;

(c) alimentar el electrodo (1) de alambre consumible a través de un tubo (16) de contacto con la antorcha de soldadura en el interior de dicho arco (4) ;

(d) transferir el metal desde el electrodo (1) de alambre consumible hasta la pieza (5) de trabajo de acero revestido; 10 caracterizado por

(e) proteger el arco (4) con una mezcla de gases que consiste en:

(i) de 6 a 10 por ciento en volumen de dióxido de carbono;

(ii) de 6 a 10 por ciento en volumen de helio; y

(iii) el argón de equilibrio.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la concentración de dióxido de carbono está dentro del intervalo de 7 a 9 por ciento en volumen y la concentración de helio está dentro del intervalo de 7 a 9 por ciento en volumen.

3. El método de la reivindicación 1, en el que la concentración de dióxido de carbono está dentro del intervalo de aproximadamente 7, 5 a 8, 5 por ciento en volumen y la concentración de helio está dentro del intervalo de 7, 5 a 8, 5 por ciento en volumen.

4. El método de la reivindicación 1, en el que el electrodo (1) tiene un diámetro dentro del intervalo de 0, 58 a 1, 32 mm (de 0, 023 a 0, 052 pulgadas) y el voltaje de arco está dentro del intervalo de 22 a 32 voltios.

5. El método de la reivindicación 1 en el que el electrodo (1) de alambre consumible es un alambre sólido, teniendo el alambre sólido un contenido de silicio de aproximadamente 0, 5 a 1, 0 por ciento en peso de la composición química total del alambre, un alambre de núcleo de metal o un alambre de núcleo fluyente.

6. El método de la reivindicación 1, que emplea un modo de transferencia de metal de transferencia por cortocircuito, transferencia por pulverización o transferencia por pulverización por pulsos.