Este documento describe el proceso de soldadura GTAW (TIG). GTAW usa un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno no consumible y el metal base para fundirlos. Se usa un gas protector para proteger el arco y la zona de soldadura. GTAW produce uniones de alta calidad y es ampliamente usado en la industria, especialmente para soldar tuberías pequeñas de forma automática.

1. Soldadura GTAW (TIG)
Fundamentos de Soldadura
Lic. Andrés Zúñiga Retana
Curso Lectivo 2020
MECÁNICA DE PRECISIÓN
C.T.P. Santo Cristo de Esquipulas

2. Proceso GTAW (TIG)
Gas
Tungsten
Arc
Welding
Tungsten
Inert
Gas

3. Principios
Este proceso que se conoce desde el año
1941 fue primeramente desarrollado para la
soldadura del magnesio y el aluminio.
Se ha vuelto una herramienta indispensable
en muchas industrias en virtud de la alta
calidad de las soldaduras producidas y el
bajo costo del equipo utilizado.

4. Introducción
En el proceso GTAW se genera un arco eléctrico
entre un electrodo de tungsteno virtualmente no
consumible y un charco fundido de metal base.
Este proceso es usado con la protección de un gas
externamente suministrado, y sin la aplicación de
presión.
La adición de metal de aporte es opcional y se realiza
en forma externa.

5. El uso de este proceso en forma automática está muy
difundido, y es ampliamente utilizado en soldaduras de
cañerías de pequeños diámetros.

6. Proceso GTAW
El calor necesario para la fusión se obtiene del
arco formado entre un electrodo de tungsteno
NO consumible y la pieza de trabajo.

7. Proceso GTAW
La zona afectada por el calor, el metal líquido y el
electrodo de tungsteno están protegidos por una
atmósfera de gas inerte.

8. Proceso GTAW
El arco alcanza temperaturas de 35,000 oF
(19,425 oC), el electrodo de tungsteno solo sirve
para formarlo. Si se requiere metal de aporte
tiene que adicionarse externamente.

9. Ventajas
Puede usarse para soldar la mayoría de los
metales y aleaciones comerciales.
◦ Aceros al carbono, baja aleación e inoxidables.
◦ Níquel, monel e inconel.
◦ Cobre, latón y bronce.
◦ Titanio.
◦ Aluminio.
◦ Magnesio.

10. Ventajas
Arco concentrado.
◦ Control puntual del calor
aplicado, efectivo para soldar
metales de alta conductividad
térmica.
◦ Zona afectada por el calor
(HAZ) más angosta.

11. Ventajas
Sin fundentes o escoria.
◦Excelente visibilidad del
arco.
◦No requiere de limpieza.
◦Sin riesgo de escoria
atrapada entre pasos.

12. Ventajas
Limpieza.
◦ Al no existir transferencia de metal en el arco, no se
produce chisporroteo ó salpicadura.

13. Ventajas
Limpieza.
◦ El proceso por si mismo NO produce humos o
vapores.

14. Desventajas
 Baja tasa de depósito del metal de aporte.
 El soldador requiere de una excelente coordinación
visual y manual.

15. Desventajas
Debido a la ausencia de humos el arco es más
brillante.
Por lo anterior, se tiene cantidad de rayos ultravioleta
que incrementan la formación de ozono y óxido
nitroso.

16. Componentes básicos del
Proceso de Soldadura GTAW (TIG)
 Pistola o antorcha
 Electrodo No consumible
 Fuente de poder
 Sistema de alimentación
del gas de protección.

17. Partes de la Pistola TIG

18. Pistola TIG ó Antorcha
Los sopletes de GTAW sostienen el electrodo de tungsteno
que transporta la corriente de soldadura y conducen el gas
de protector a la zona de soldadura.
La elección de un soplete se basa en al corriente máxima
de soldadura que pueden transportar sin recalentarse. La
mayoría de los sopletes permiten manejar electrodos de
distintos tamaños para un intervalo dado de boquillas.

19. En función de la corriente máxima de trabajo las
pistolas podrán ser refrigerados con agua o con gas,
estos últimos eliminan el calor por medio del gas de
protección.
Las pistolas refrigeradas por gas están limitados a
una corriente máxima de soldadura de 200 Amperes.
En las pistolas enfriadas por agua pueden llegar a
utilizarse corrientes entre 300 y 500 Amperes
Pistola TIG - Generalidades

20. Casi todas las pistolas para aplicaciones manuales
tienen un ángulo de cabeza (el ángulo entre la
posición del soplete y el mango) de 120°.
También hay antorchas con cabeza de ángulo
ajustable, cabeza a 90°, o cabeza en línea recta.
Las pistolas manuales contienen interruptores en el
mango que le permiten manejar la corriente y el gas
de protección.
Pistola TIG - Generalidades

21. Tipos de Boquillas TIG
Las boquillas son las que dirigen el gas de protección a la
zona de soldadura.
Para ello en la pistola hay difusores de modo que el régimen
de salida del gas sea con flujo laminar.

22. Electrodo NO consumibles
La utilización del Tungsteno como Electrodo para la Soldadura TIG, se
debe a ser el metal de mayor punto de fusión (3410ºC).
Existen diferentes tipos de aleaciones con el tungsteno para obtener el
resultado óptimo en el encendido del arco, la estabilidad del arco y la
disminución de la erosión de la punta dando mayor rendimiento y durabilidad.

23. Afilado de Electrodos
El electrodo ha de ser afilado en su dirección longitudinal. Si se afila el
electrodo de forma errónea, es fácil que se obtenga un arco inestable.

24. Medidas de prevención en
el afilado de Electrodos TIG
En la zona de afilado debemos utilizar una máquina de
afilado que recoja el polvo en un pequeño recipiente
ubicado en la base de la misma.
Cuando se utilice una muela abrasiva para el afilado de los
electrodos deberá reservarse una zona específica, separada
físicamente del resto de las zonas de trabajo.
Utilizar muelas provistas de sistema de aspiración, que las
envuelva de la mejor manera posible, y que permitan la
recogida todo el polvo generado en el proceso de afilado.
El suelo de la zona donde se realiza el afilado de los
electrodos deberá limpiarse frecuentemente, utilizándose
un sistema por aspiración.

25. Materiales de Aportación
Dependiendo del metal a soldar puedes encontrar estos tipos de
materiales de aporte.
Acero inoxidable: TIG WELD 308L ó TIG WELD 309L ó TIG WELD 316L.
Acero al carbono: TIG WELD ER 70S-3 ó TIG WELD ER 70S-6.
Níquel: ALLOY 82.
Aluminio: TIG 4043.
Cobre: APSIL 0 ó LOW FUMING BRONCE RF ó LOW FUMING BRONCE D.
Plata: OXIWELD 600 ó OXIWELD 800.
Es importante seleccionar la varilla adecuada para el trabajo a realizar
para así garantizar una buena soldadura, resistente y mejor contra la
corrosión.

26. Gases de Protección
Argón
Argón se puede usar para todos
los metales.
Ar + He
Argón + Helio es recomendado
para algunos aceros
inoxidables, aluminio y cobre.
Ar + H 2
Argón + Hidrógeno es para aceros
inoxidables con aleaciones de
Cobre y Níquel.
El gas protector para las soldadura es necesario para realizar una buena
combustión y fundición del metal. El gas para soldar más utilizado en
diferentes todo tipos de metales es el Argón. También se puede emplear una
mezcla de Argón+Helio para obtener mejor calidad de soldadura en metales
como aluminio y cobre o una mezcla de Argón+Hidrógeno para obtener
mejores resultados acero inoxidable y aleaciones de Níquel.

27. Normas de Salud e
Higiene Ocupacional
 Cuidar la debida ventilación del lugar donde el trabajador va a
llevar a cabo la tarea. Además, es de suma importancia cuidar el
mantenimiento de los sistemas encargados de la ventilación de la
zona.
 La delimitación y señalización del espacio de trabajo es vital
para que los compañeros del soldador no inhalen gases tóxicos
derivados de la soldadura TIG en acero inoxidable.
 En caso de que la soldadura tenga que llevarse a cabo en un
lugar cerrado (y no exista posibilidad de cambiar a otro lugar), será
necesaria la incorporación de ventilación forzada, así como la
rotación entre los diferentes trabajadores.

28.  En cualquiera de los casos, la protección individual del sistema
respiratorio es clave para evitar males mayores. Esta protección
puede llevarse a cabo con la utilización de pantallas de
soldadura que estén completamente cerradas y que aporten aire
filtrado desde el exterior, mascarillas que posean filtros
desmontables o mascarillas auto filtrantes.
 No utilice aparatos de radio, grabadoras y celulares.
 Siempre debe traer y utilizar los Elementos de Protección Individual
necesarios para cada trabajo como: (guantes, caretas, mascarillas,
gafas protectoras, tapa oídos.
 Planifique su trabajo y solicite la herramienta adecuada en los
tiempos determinados para esta actividad.
Normas de Salud e
Higiene Ocupacional

29. Control de frecuencia
Baja frecuencia:
◦ Cordones más anchos, ideal para trabajos de
reconstrucción.
Alta frecuencia:
◦ Cordones más angostos, ideal para soldaduras tipo filete
y operaciones automáticas.

30. Proporción de polaridad
Se puede seleccionar el porcentaje de tiempo que se
desee permanezca en una de las mitades del ciclo.
◦ Más tiempo en EP (electrodo positivo), menor penetración y
más limpieza.
◦ Más tiempo en EN (electrodo negativo), mayor penetración y
velocidad de avance.

31. Proporción de polaridad

32. 70% Calor Excelente penetración
30% Calor, prolonga la vida del electrodo
Polaridad directa (DC-)

33. 30% Calor
Pobre penetración
Excelente limpieza
70% Calor, limitada
vida útil del electrodo
Polaridad invertida (DC+)

34. Efecto del tipo de corriente
Acción de
limpieza de
óxido
No Si
Si;
Cada mitad del
ciclo
Balance de
calor en el arco
(aprox)
70% en la pieza
30% en el
electrodo
30% en la pieza
70% en el
electrodo
50% en la pieza
50% en el
electrodo
Penetración
Profunda;
Angosta
Ligera;
Ancha
Media
Capacidad del
electrodo
Excelente
1/8” (3.2 mm)
400 A
Pobre
¼” (6.4 mm)
120 A
Buena
1/8” (3.2 mm)
225 A