¿Qué son los Modos de Transferencia de Soldadura?
En la GMAW (Soldadura MIG), la forma en que el metal fundido se mueve del alambre del Electrodo al Charco de Soldadura (Baño de Fusión) se denomina modo de transferencia. El modo depende de la corriente de Soldadura, el Voltaje, la composición del Gas de protección y el Diámetro del electrodo. Cada modo produce diferentes perfiles de penetración, niveles de Salpicadura y capacidades posicionales.
D1.1:2025 trata los modos de transferencia como Proceso de Soldadura distintos con diferente estado de precalificación. Comprender qué modos permite D1.1 bajo EPS precalificadas y cuáles requieren Ensayo de calificación según la Cláusula 6 es esencial para los talleres de Fabricación que redactan Procedimiento de soldadura.
Los cuatro modos, de menor a mayor energía, son: cortocircuito, globular, pulverización y pulverización pulsada.
Transferencia por Cortocircuito (GMAW-S)
En la Transferencia por cortocircuito, el alambre del Electrodo toca físicamente el Charco de Soldadura (Baño de Fusión) y hace cortocircuito, transfiriendo metal a través de contactos repetidos en lugar de a través del arco. Esto ocurre a una velocidad de 50 a 200 veces por segundo según AWS A5.18 A6.4. El Proceso de Soldadura utiliza Electrodos de diámetro pequeño (0.030 a 0.045 in) a bajo Voltaje y Amperaje.
La Transferencia por cortocircuito produce el Aporte Térmico más bajo de cualquier modo GMAW. Esto lo hace adecuado para materiales delgados, pases de raíz y Soldadura en todas las posiciones, incluyendo vertical y sobrecabeza. La baja energía también significa menor penetración, lo que crea un riesgo de Fusión incompleta en secciones más gruesas.
Estado de precalificación D1.1: La GMAW-S no está precalificada. La Cláusula 5.5.1 enumera explícitamente los Proceso de Soldadura precalificados como "SMAW, SAW, GMAW (excepto GMAW-S) y FCAW." Para usar GMAW-S bajo D1.1, se debe calificar la EPS mediante Prueba mecánica según la Cláusula 6. D1.1 trata la GMAW-S como un Proceso de Soldadura separado según la Tabla 6.6.
Como alternativa a la calificación interna, se puede adoptar una Especificación Estándar de Procedimiento de Soldadura (SWPS) de AWS de la serie B2.1 según la Cláusula 6.2.1.2.
Transferencia por Pulverización
La Transferencia por pulverización produce un chorro dirigido de finas gotas fundidas, aproximadamente 250 por segundo según AWS A5.18 A6.2.2, que cruzan el arco sin cortocircuito. Este modo se activa por encima de una corriente de transición crítica que depende del Diámetro del electrodo, la composición y el Gas de protección. Para Electrodos de Acero al carbono de 1/16 in (1.6 mm), la corriente de transición es de aproximadamente 270 Amperaje.
La Transferencia por pulverización ofrece altas tasas de deposición, excelente Fusión, Salpicadura Mínimo y un perfil de cordón suave. El alto Aporte Térmico produce una penetración profunda.
Limitación de posición: La Transferencia por pulverización se limita a posiciones planas (1G/1F) y horizontales (2G/2F) en la práctica. El alto Aporte Térmico crea un Charco de Soldadura (Baño de Fusión) grande y fluido que no puede controlarse contra la gravedad. La Cláusula 10 de D1.1 excluye la Transferencia por pulverización de los detalles de uniones tubulares precalificadas.
Corrientes de Transición Típicas para Pulverización
Los valores son aproximados y varían según la composición del Electrodo, la condición de la superficie y la distancia de la punta de contacto a la pieza. Consulte la hoja de datos del fabricante de su Electrodo para obtener valores exactos.
| Wire Diameter | Shielding Gas | Transition Current (A) |
|---|---|---|
| 0.023 in (0.6 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~135 |
| 0.030 in (0.8 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~150 |
| 0.035 in (0.9 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~165 |
| 0.035 in (0.9 mm) | 95% Ar / 5% O2 | ~155 |
| 0.035 in (0.9 mm) | 85% Ar / 15% CO2 | ~180 |
| 0.035 in (0.9 mm) | 80% Ar / 20% CO2 | ~195 |
| 0.045 in (1.1 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~220 |
| 0.045 in (1.1 mm) | 85% Ar / 15% CO2 | ~240 |
| 0.045 in (1.1 mm) | 80% Ar / 20% CO2 | ~255 |
| 0.062 in (1.6 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~270 |
| 0.062 in (1.6 mm) | 80% Ar / 20% CO2 | ~345 |
Fuente: AWS A5.18 A6.2.2 (ancla de 270 A para alambre de 1/16 in) y datos del fabricante del Electrodo.
La Trampa de la Precalificación D1.1
Este es el hallazgo de auditoría D1.1 más común relacionado con GMAW: un taller escribe "GMAW" en su EPS precalificada sin especificar el Modo de transferencia, luego usa Transferencia por pulverización en posición plana y cortocircuito en vertical. Según D1.1, eso son dos Proceso de Soldadura separados.
El comentario de la Cláusula 5 de D1.1 es explícito: "si el Proceso de Soldadura en la EPS precalificada es GMAW con Variables esenciales que Resultan en Transferencia por pulverización, no sería aceptable agregar a las Variables esenciales de la EPS precalificada que Resultarían en Transferencia por cortocircuito." La porción de cortocircuito requiere su propia EPS calificada mediante Prueba mecánica según la Cláusula 6.
La consecuencia práctica: un taller de Fabricación que utiliza Transferencia por pulverización en plano y horizontal, y cambia a cortocircuito para vertical y sobrecabeza, necesita dos EPS separadas. La EPS de pulverización puede ser Precalificado según la Cláusula 5. La EPS de cortocircuito debe ser calificada mediante Prueba mecánica según la Cláusula 6, o adoptada de una SWPS de AWS según la Cláusula 6.2.1.2.
D1.1 también requiere fuentes de poder de Voltaje constante (CV) para GMAW y FCAW precalificadas según la Cláusula 5.5.4.
Transferencia Globular
La Transferencia globular ocurre a niveles de corriente entre cortocircuito y pulverización, típicamente con Gas de protección 100% CO2 según AWS A5.18 A6.3. Gotas grandes e irregularmente formadas, más grandes que el Diámetro del electrodo, se desprenden de la punta del alambre y se transfieren por gravedad. Normalmente se utilizan Electrodos de 0.045 a 1/16 in de diámetro a 275 a 400 Amperaje.
La Transferencia globular produce la mayor Salpicadura de cualquier modo GMAW y se limita a posiciones planas y horizontales porque las gotas grandes son difíciles de controlar contra la gravedad. Con una técnica de arco sumergido (bajo Voltaje, arco sumergido en el Charco de Soldadura (Baño de Fusión)), la Salpicadura se puede reducir significativamente.
La Transferencia globular rara vez se especifica intencionalmente en una EPS. Típicamente ocurre como un estado transitorio cuando los parámetros se establecen entre los rangos de cortocircuito y pulverización, o cuando se usa Gas de protección 100% CO2. Los Electrodos de Acero inoxidable generalmente no se usan en este modo porque el alto contenido de CO2 puede degradar la resistencia a la corrosión.
Transferencia por Pulverización Pulsada
En la Transferencia por pulverización pulsada, la fuente de poder alterna entre una corriente pico alta (donde ocurre la Transferencia por pulverización) y una corriente de fondo baja (donde se mantiene el arco pero no se transfiere metal). Este ciclo ocurre a 60 a 120 pulsos por segundo según AWS A5.18 A6.2.3. Cada pulso pico desprende una gota del Electrodo en modo pulverización, mientras que la corriente de fondo permite que el Charco de Soldadura (Baño de Fusión) se solidifique parcialmente.
El Resultado es Soldadura de calidad de pulverización en todas las posiciones, incluyendo vertical y sobrecabeza. La pulverización pulsada combina la eficiencia de deposición y la calidad del cordón de la Transferencia por pulverización con la flexibilidad posicional del cortocircuito.
Precalificación D1.1: D1.1 no excluye explícitamente la pulverización pulsada (GMAW-P) de la precalificación como lo hace con la GMAW-S. Sin embargo, la pulverización pulsada utiliza fuentes de poder controladas por forma de onda según la Cláusula C-6.8.5.1, que requieren diferentes cálculos de Aporte Térmico utilizando las ecuaciones 2 y 3 de la Cláusula 6.8.5.1 en lugar de la ecuación convencional 1. Dado que la Cláusula 5.5.4 requiere fuentes de poder CV para GMAW precalificada, y las máquinas pulsadas operan de manera diferente a las fuentes CV convencionales, la vía de precalificación tiene barreras prácticas. Consulte al Ingeniero para su aplicación específica.
Limitaciones de Posición por Modo de Transferencia
| Transfer Mode | Positions | D1.1 Precalificado? | Typical Use |
|---|---|---|---|
| Short Circuit (GMAW-S) | All positions | No — requires Clause 6 qualification | Thin material, root passes, out-of-position |
| Globular | Flat, horizontal | Generally avoided; 100% CO2 | Thick sections, deep penetration (buried arc) |
| Spray | Flat, horizontal | Yes — prequalified per Clause 5 | High deposition, structural flat/horizontal |
| Pulsed Spray (GMAW-P) | All positions | Practical barriers (CV requirement per Cl. 5.5.4) | All-position spray quality |