Cargal
Cargal se le denomina a la mezcla de gases: oxígeno (O) con argón (AR), que es usada para la soldadura de acero inoxidable. Aunque hay diversos tipos de mezclas que también sirven para soldar inoxidable, el uso de O y AR ofrece amplias ventajas que hoy te daremos a conocer.
Comencemos por el principio
Qué es el Argón
De su historia se conoce que fue en 1894 cuando este gas se denominó como un nuevo elemento y principalmente su uso se empleó en el llenado de bombillas para aumentar su duración; y en la soldadura de algunos metales con el fin de evitar que estos se oxiden. Actualmente, podemos ver Argón hasta en letreros de publicidades, gracias a su mezcla con neón que producto de una descarga eléctrica causan un efecto de color azul o verde. Pero su uso es infinito.
Un gas inactivo que no tiene color, ni olor, ni sabor, así se define Argón. Este gas noble tiene como fuente la Atmósfera terrestre, por lo que está en el aire. Aunque no se vea ni se sienta, Argón constituye el 0,934% del aire seco en la composición del oxígeno vital. Debido a su naturaleza, se obtiene mediante una destilación fraccionada en la que juegan un papel importante, el hidrógeno y el nitrógeno.
Qué es el Oxígeno
El oxígeno es el tercer elemento más abundante en el universo, después del hidrógeno y el helio, y como ya hemos comentado es uno de los elementos de la tabla periódica más necesarios para la vida. Además de formar parte del aire que respiramos, el oxígeno también constituye el 65 % del cuerpo humano, sobre todo porque forma parte de las moléculas de agua.
Una de las propiedades del oxígeno más importantes para entender por qué tardó tanto en formarse nuestra atmósfera es su alta reactividad. Esto significa que se combina muy fácilmente con otros elementos, formando una gran variedad de moléculas. Por ejemplo, al combinarse con el hidrógeno que expulsaban los numerosos volcanes de la Tierra primitiva dejaba de ser oxígeno para crear moléculas de peróxido de hidrógeno y otros compuestos.
En cuanto a las propiedades físicas del oxígeno, a temperatura ambiente, se presenta en estado gaseoso y es inodoro, incoloro e insípido. Es decir, ni se ve, ni se huele, ni sabe a nada. Sin embargo, en estado líquido y sólido se vuelve de color azul pálido. Además, en estado líquido se puede observar una propiedad del oxígeno muy llamativa: se trata de un elemento magnético, por lo que puede ser atraído por un imán.
Sabiendo esto, recalcamos que gran parte de la atmósfera terrestre está formada por el elemento nitrógeno y solo el 21% de ella, está representada por el oxígeno. Un tema que ha sido debatido debido a que le damos mucha más importancia al oxígeno (aire) y no al (N), sin embargo, los científicos creen que todo se trata de una “fórmula perfecta” para la correcta vida de los seres.
Según explican, si la composición de nuestra atmósfera, fuese por al contrario, menor cantidad de oxígeno, sería muy complicado que pudiésemos respirar, y si fuese mucho más alta, más de 25%, todos los compuestos orgánicos inflamables que hoy conocemos, arderían con mayor facilidad.
Ahora bien, para qué sirven el Argón y el Oxígeno juntos
El argón se usa en metales base no ferrosos como aleaciones de magnesio, cobre, níquel y aluminio, y en metales reactivos como el titanio. El argón da una estabilidad en la soldadura por arco, una penetración y un perfil de cordón excelentes en estos metales base, así que éste típicamente se mezcla con otros gases, como oxígeno, helio, CO2, o hidrógeno, para soldar metales base ferrosos.
El bajo potencial de ionización del argón ayuda a crear una excelente trayectoria de corriente. Además, el gas produce una columna de arco estrecha con alta densidad de corriente, haciendo que la energía del arco se concentre en un área pequeña.
Qué pasa al mezclarlo con oxígeno: Si a nuestro argón agregamos de 1 a 5 por ciento de oxígeno, este gas estabiliza significativamente el arco de nuestra soldadura, por lo que aumenta la velocidad de goteo del metal de aportación; lo que produce que se reduzca la corriente de transición por rocío e influye en la forma que tome el cordón. Además, el pozo de soldadura, suele ser más fluido por lo que tiende a permanecer fundido por mucho más tiempo. ¿Qué permite esto? Que el metal fluya hacia todos los bordes de la soldadura.
Pero, todo depende de la cantidad de oxígeno
Por ejemplo, si se agrega 1 por ciento de oxígeno produce una mezcla usada principalmente para transferencia por rocío en acero inoxidable. Esta cantidad de oxígeno usualmente es suficiente para estabilizar el arco y mejorar la velocidad de goteo y la apariencia del cordón.
A su vez, si agregamos hasta 2 por ciento de oxígeno al argón, se produce una mezcla adecuada para soldadura por arco con rocío de aceros al carbón, aceros de baja aleación y aceros inoxidables. ¿Qué ventajas me trae esto?, que proporciona más acción de mojado que la mezcla con 1% de oxígeno, como mencionamos con anterioridad.
Sin embargo, debemos saber que las propiedades mecánicas de la soldadura y la resistencia a la corrosión de soldaduras hechas con adiciones de 1 por ciento y 2 por ciento de oxígeno, son bastante similares. Pero, cambia el aspecto del cordón, porque es más oscura y más oxidada para las mezclas de 2 por ciento con aceros inoxidables. ¿Qué pasa entonces si mezclamos 5 por ciento de oxígeno mezclado con argón?, pues produce una mezcla que proporciona un pozo de soldadura más fluido pero a su vez bastante controlable.
La mezcla de argón/oxígeno, es sin duda, la más usada si hablamos de soldadura en general de acero y carbón. Todo, porque el oxígeno que se agrega, permite que las velocidades de viaje sean mucho más efectivas y altas.
También existen otras mezclas
Argón + Co2
El argón combinado con el dióxido de carbono es usado, principalmente, en la soldadura de aceros al carbón y en soldaduras de baja aleación. Su aplicación es bastante limitada a su vez, en aceros inoxidables. ¿Qué ocurre cuando el Co2 se agrega al argón en niveles altos de corriente?, aumenta la salpicadura en nuestra soldadura.
Por ejemplo, en la GMAW, se debe alcanzar un nivel de corriente ligeramente más alto al usar argón + dióxido de carbono, para establecer y mantener estable la transferencia por rocío. Es decir, a más de un 20% de Co2 la transferencia por rocío es inestable, lo que lleva a que se produzca una transferencia periódica por corto circuito y además de esto, globular, es decir, con forma de globo.
Argón + Helio
Por su parte, las mezclas de argón + helio son usadas en su mayoría en la soldadura de metales no –ferrosos, como el cobre o el aluminio, todo con la finalidad de que exista un aumento en la entrada de calor. Según los expertos, mientras más grueso sea el metal base, más alto deberá ser la cantidad de helio que vayamos a usar. ¿Por qué? Se conoció que porcentajes pequeños de helio, hasta un 20 por ciento, afectan al arco.
Además, mientras vaya aumentando el porcentaje de helio, por inercia también aumentan el voltaje del arco, la salpicadura y la relación de anchura y profundidad de la soldadura, y a su vez la porosidad se minimiza en el aluminio. Es por ello que, el Ar debe ser al menos el 20 por ciento cuando se mezcla con helio para producir y mantener una transferencia por rocío estable.
