Soldadura por arco metálico con gas

La pistola de soldadura GMAW típica consta de varias partes clave : un interruptor de control, una punta de contacto, un cable de alimentación, una boquilla de gas, un conducto y revestimiento del electrodo y una manguera de gas. El interruptor de control, o gatillo, al ser presionado por el operador, inicia la alimentación del alambre, la energía eléctrica y el flujo de gas de protección, lo que provoca la formación de un arco eléctrico. La punta de contacto, normalmente de cobre y a veces tratada químicamente para reducir las salpicaduras, se conecta a la fuente de alimentación de soldadura mediante el cable y transmite la energía eléctrica al electrodo, dirigiéndola hacia la zona de soldadura. Debe estar firmemente sujeta y tener el tamaño adecuado, ya que debe permitir el paso del electrodo manteniendo el contacto eléctrico . En su camino hacia la punta de contacto, el alambre está protegido y guiado por el conducto y el revestimiento del electrodo, lo que ayuda a evitar que se doble y a mantener una alimentación continua del alambre. La boquilla de gas dirige el gas de protección de manera uniforme hacia la zona de soldadura. Un flujo irregular puede no proteger adecuadamente la zona de soldadura. Las boquillas más grandes proporcionan un mayor flujo de gas de protección, lo cual es útil para operaciones de soldadura de alta corriente que generan un baño de fusión más extenso. Una manguera de gas, proveniente de los tanques de gas de protección, suministra el gas a la boquilla. En ocasiones, la pistola de soldar también incorpora una manguera de agua para enfriarla durante operaciones a altas temperaturas. ^{[ 11 ]}

La unidad de alimentación de alambre suministra el electrodo a la pieza de trabajo, impulsándolo a través del conducto hasta la punta de contacto. La mayoría de los modelos suministran el alambre a una velocidad de alimentación constante, pero las máquinas más avanzadas pueden variar la velocidad de alimentación en función de la longitud del arco y el voltaje. Algunos alimentadores de alambre pueden alcanzar velocidades de alimentación de hasta 30  m/min (1200  pulg/min), ^{[ 12 ]} pero las velocidades de alimentación para GMAW semiautomática suelen oscilar entre 2 y 10  m/min (75-400  pulg/min). ^{[ 13 ]}

El portaelectrodos más común es el semiautomático refrigerado por aire. El aire comprimido circula a través de él para mantener temperaturas moderadas. Se utiliza con niveles de corriente bajos para soldar juntas a solape o a tope . El segundo tipo de portaelectrodos más común es el semiautomático refrigerado por agua, donde la única diferencia es que el agua reemplaza al aire. Utiliza niveles de corriente más altos para soldar juntas en T o en esquina. El tercer tipo típico de portaelectrodos es el automático refrigerado por agua, que se utiliza normalmente con equipos automatizados. ^{[ 14 ]}

La mayoría de las aplicaciones de soldadura por arco metálico con gas utilizan una fuente de alimentación de voltaje constante. Por lo tanto, cualquier cambio en la longitud del arco (que está directamente relacionada con el voltaje) produce un gran cambio en el aporte de calor y la corriente. Una longitud de arco más corta genera un aporte de calor mucho mayor, lo que hace que el electrodo de alambre se funda más rápidamente y, por consiguiente, se restablezca la longitud original del arco. Esto ayuda a los operarios a mantener la longitud del arco constante incluso al soldar manualmente con pistolas de soldar de mano. Para lograr un efecto similar, a veces se utiliza una fuente de alimentación de corriente constante en combinación con una unidad de alimentación de alambre controlada por voltaje de arco. En este caso, un cambio en la longitud del arco hace que la velocidad de alimentación del alambre se ajuste para mantener una longitud de arco relativamente constante. En raras ocasiones, se pueden acoplar una fuente de alimentación de corriente constante y una unidad de velocidad de alimentación de alambre constante, especialmente para la soldadura de metales con alta conductividad térmica, como el aluminio. Esto otorga al operario un control adicional sobre el aporte de calor a la soldadura, pero requiere una habilidad considerable para realizarlo con éxito. ^{[ 15 ]}

La corriente alterna rara vez se utiliza en la soldadura GMAW; en su lugar, se emplea corriente continua y el electrodo generalmente se carga positivamente. Dado que el ánodo tiende a tener una mayor concentración de calor, esto resulta en una fusión más rápida del alambre de alimentación, lo que aumenta la penetración de la soldadura y la velocidad de soldadura. La polaridad solo se puede invertir cuando se utilizan alambres de electrodo con recubrimiento emisivo especial, pero como estos no son comunes, rara vez se emplea un electrodo con carga negativa. ^{[ 16 ]}

El electrodo es un alambre de aleación metálica , llamado alambre MIG, cuya selección, aleación y tamaño se basan principalmente en la composición del metal que se suelda, la variación del proceso utilizado, el diseño de la junta y las condiciones de la superficie del material. La selección del electrodo influye enormemente en las propiedades mecánicas de la soldadura y es un factor clave para su calidad. En general, el metal de soldadura final debe tener propiedades mecánicas similares a las del material base, sin defectos como discontinuidades, contaminantes incorporados o porosidad dentro de la soldadura. Para lograr estos objetivos, existe una amplia variedad de electrodos. Todos los electrodos disponibles comercialmente contienen metales desoxidantes como silicio , manganeso , titanio y aluminio en pequeños porcentajes para ayudar a prevenir la porosidad por oxígeno. Algunos contienen metales desnitrificantes como titanio y circonio para evitar la porosidad por nitrógeno. ^{[ 17 ]} Dependiendo de la variación del proceso y del material base que se suelda, los diámetros de los electrodos utilizados en GMAW suelen oscilar entre 0,7 y 2,4  mm (0,028 – 0,095  pulg.), pero pueden llegar a ser de hasta 4  mm (0,16 pulg  .). Los electrodos más pequeños, generalmente de hasta 1,14  mm (0,045  pulg.) ^{[ 18 ]} , se asocian con el proceso de transferencia de metal por cortocircuito, mientras que los electrodos del modo de proceso de transferencia por pulverización más común suelen tener al menos 0,9  mm (0,035  pulg.). ^{[ 19 ] [ 20 ]}

Los gases de protección son necesarios para la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) con el fin de proteger la zona de soldadura de gases atmosféricos como el nitrógeno y el oxígeno , que pueden causar defectos de fusión, porosidad y fragilización del metal de soldadura si entran en contacto con el electrodo, el arco o el metal de soldadura. Este problema es común a todos los procesos de soldadura por arco; por ejemplo, en el antiguo proceso de soldadura por arco metálico protegido (SMAW), el electrodo está recubierto con un fundente sólido que genera una nube protectora de dióxido de carbono al fundirse por el arco. En la GMAW, sin embargo, el alambre del electrodo no tiene recubrimiento de fundente y se emplea un gas de protección independiente para proteger la soldadura. Esto elimina la escoria, el residuo duro del fundente que se acumula después de la soldadura y que debe eliminarse para revelar la soldadura terminada. ^{[ 21 ]}

La elección de un gas de protección depende de varios factores, principalmente del tipo de material que se suelda y de la variación del proceso que se utilice. Los gases inertes puros, como el argón y el helio, solo se utilizan para la soldadura de metales no ferrosos; con el acero, no proporcionan una penetración de soldadura adecuada (argón) o provocan un arco errático y favorecen las salpicaduras (helio). El dióxido de carbono puro , por otro lado, permite soldaduras de penetración profunda, pero favorece la formación de óxidos, lo que afecta negativamente a las propiedades mecánicas de la soldadura. Su bajo coste lo convierte en una opción atractiva, pero debido a la reactividad del plasma del arco, las salpicaduras son inevitables y soldar materiales delgados resulta difícil. Por ello, el argón y el dióxido de carbono se mezclan frecuentemente en una proporción de 75 %/25 % a 90 %/10 %. Generalmente, en la soldadura GMAW de cortocircuito, un mayor contenido de dióxido de carbono aumenta el calor y la energía de la soldadura cuando todos los demás parámetros de soldadura (voltaje, corriente, tipo y diámetro del electrodo) se mantienen constantes. A medida que el contenido de dióxido de carbono aumenta por encima del 20%, la transferencia por pulverización GMAW se vuelve cada vez más problemática, especialmente con diámetros de electrodo más pequeños. ^{[ 22 ]}

El argón también se suele mezclar con otros gases, oxígeno, helio, hidrógeno y nitrógeno. La adición de hasta un 5 % de oxígeno (como las concentraciones más altas de dióxido de carbono mencionadas anteriormente) puede ser útil en la soldadura de acero inoxidable; sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones se prefiere el dióxido de carbono. ^{[ 23 ]} El aumento de oxígeno hace que el gas de protección oxide el electrodo, lo que puede provocar porosidad en el depósito si el electrodo no contiene suficientes desoxidantes. El exceso de oxígeno, especialmente cuando se utiliza en aplicaciones para las que no está prescrito, puede provocar fragilidad en la zona afectada por el calor. Las mezclas de argón-helio son extremadamente inertes y pueden utilizarse en materiales no ferrosos. Una concentración de helio del 50-75 % eleva el voltaje requerido y aumenta el calor en el arco, debido a la mayor temperatura de ionización del helio. A veces se añade hidrógeno al argón en pequeñas concentraciones (hasta aproximadamente un 5 %) para soldar níquel y piezas gruesas de acero inoxidable. En concentraciones más altas (hasta un 25 % de hidrógeno), puede utilizarse para soldar materiales conductores como el cobre. Sin embargo, no debe utilizarse sobre acero, aluminio o magnesio porque puede provocar porosidad y fragilización por hidrógeno . ^{[ 21 ]}

También se encuentran disponibles mezclas de gases de protección de tres o más gases. Se comercializan mezclas de argón, dióxido de carbono y oxígeno para la soldadura de aceros. Otras mezclas añaden una pequeña cantidad de helio a las combinaciones de argón y oxígeno. Se afirma que estas mezclas permiten voltajes de arco y velocidades de soldadura más altos. El helio también se utiliza a veces como gas base, con pequeñas cantidades de argón y dióxido de carbono añadidas. Sin embargo, debido a su menor densidad en comparación con el aire, el helio es menos eficaz para proteger la soldadura que el argón , que es más denso. Además, puede provocar problemas de estabilidad y penetración del arco, así como un aumento de las salpicaduras, debido a su plasma de arco mucho más energético. El helio también es considerablemente más caro que otros gases de protección. Otras mezclas de gases especializadas, a menudo patentadas, prometen beneficios aún mayores para aplicaciones específicas. ^{[ 21 ]}

A pesar de ser venenoso, se pueden utilizar cantidades mínimas de óxido nítrico para evitar que se forme ozono, un gas aún más problemático, en el arco eléctrico.

El caudal óptimo de gas de protección depende principalmente de la geometría de la soldadura, la velocidad, la corriente, el tipo de gas y el modo de transferencia del metal. La soldadura de superficies planas requiere un caudal mayor que la soldadura de materiales ranurados, ya que el gas se dispersa más rápidamente. En general, las velocidades de soldadura más rápidas implican que se debe suministrar más gas para proporcionar una cobertura adecuada. Además, una corriente más alta requiere un mayor caudal y, por lo general, se requiere más helio para proporcionar una cobertura adecuada que si se utiliza argón. Quizás lo más importante es que las cuatro variantes principales de GMAW tienen diferentes requisitos de caudal de gas de protección : para los pequeños baños de soldadura de los modos de cortocircuito y pulverización pulsada, unos 10 L /min (20 ^ft³ / h ) suelen ser adecuados, mientras que para la transferencia globular, se prefieren unos 15 L/min (30 ^ft³ / h). La variante de transferencia por pulverización normalmente requiere un mayor caudal de gas de protección debido a su mayor aporte térmico y, por lo tanto, a un baño de soldadura más grande. Los caudales de gas típicos son aproximadamente de 20 a 25 L/min (40 a 50 ft³ / ^h ). ^{[ 13 ]}      

GMAW también se ha utilizado como un método de bajo costo para imprimir objetos metálicos en 3D . ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} Se han desarrollado varias impresoras 3D de código abierto para usar GMAW. ^{[ 27 ]} Estos componentes fabricados en aluminio compiten con los componentes fabricados de forma más tradicional en cuanto a resistencia mecánica. ^{[ 28 ]} Al formar una soldadura defectuosa en la primera capa, las piezas impresas en 3D con GMAW se pueden retirar del sustrato con un martillo. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

Las técnicas necesarias para soldar con éxito mediante el proceso GMAW no son complicadas, y la mayoría de las personas pueden alcanzar una competencia razonable en pocas semanas, siempre que reciban la formación adecuada y tengan suficientes oportunidades para practicar. Como ocurre con muchas otras habilidades manuales, la experiencia y la práctica permiten al soldador (operador) desarrollar un alto nivel de competencia. Dado que gran parte del proceso está automatizado, el GMAW libera al soldador de la tarea de mantener una longitud de arco precisa, así como de alimentar el material de aporte a la zona de fusión a la velocidad correcta, operaciones coordinadas que sí se requieren en otros procesos de soldadura manual, como la soldadura por arco con electrodo revestido (soldadura "Stick").

Para realizar una soldadura exitosa con el proceso GMAW, es fundamental que el soldador mantenga la orientación correcta de la pistola con respecto a la junta que se está soldando (la pieza soldada ), así como una velocidad de avance uniforme a lo largo de la junta para lograr una penetración y formación de cordón de soldadura adecuadas. El movimiento a lo largo de la junta también puede requerir un movimiento oscilante para obtener una soldadura sólida, especialmente al soldar en posición vertical o sobre cabeza. Durante la capacitación, se recomienda a los aprendices de soldador que observen el borde posterior del baño de fusión, no el arco, para asegurarse de que están avanzando a lo largo de la junta a una velocidad óptima.

La orientación de la antorcha con respecto a la pieza a soldar es importante, ya que afecta la forma en que la energía del arco se dirige hacia las piezas. En una soldadura ideal, se lograría una penetración del 100 %, lo que, junto con la acumulación del cordón de soldadura, produciría una soldadura teóricamente más resistente que las piezas individuales. En la práctica, no se logra la penetración total y, de hecho, puede ser indeseable. Sin embargo, la penetración será máxima cuando el electrodo de alambre esté perpendicular a la superficie que se está soldando. Además, la deposición del metal de aporte, que proviene de la fusión del electrodo de alambre, tenderá a ser uniforme cuando el alambre esté perpendicular a la superficie.

En la práctica, la perpendicularidad no siempre es ideal ni siquiera alcanzable, salvo al soldar una junta a tope horizontal. Por lo tanto, la pistola se orientará normalmente de forma que el alambre biseque el ángulo entre las dos superficies que se unen. Por ejemplo, si se suelda una junta de filete de 90 grados, un ángulo de alambre de 45 grados debería producir la mejor penetración y deposición de material de aporte. En cambio, una junta a solape horizontal se beneficiaría de un ángulo menos agudo para dirigir más energía del arco a la pieza inferior y menos energía al borde de la pieza superior, principalmente para evitar que se funda el borde.

El ángulo de avance, o ángulo de avance, es el ángulo de la antorcha con respecto a la dirección de avance a lo largo de la junta, y generalmente debe permanecer aproximadamente vertical. ^{[ 32 ]}  La mayoría de las antorchas están diseñadas de manera que, cuando la empuñadura (mango) está paralela a la superficie de trabajo, se obtiene un ángulo de avance adecuado. Sin embargo, el ángulo óptimo varía según el tipo de gas de protección y su forma de dispersión. Con gases inertes puros, como el argón puro, la parte inferior de la antorcha suele estar ligeramente por delante de la sección superior, mientras que ocurre lo contrario cuando la atmósfera de soldadura es dióxido de carbono. ^{[ 33 ]}

Es importante mantener una distancia de contacto relativamente estable entre la punta del electrodo y la pieza de trabajo ( distancia de saliente ). Un saliente excesivo puede provocar que el electrodo se funda demasiado lejos de la soldadura, causando un arco de pulverización catódica, una penetración superficial y una deposición deficiente. Un saliente excesivo también puede impedir que el gas de protección cubra adecuadamente la zona de fusión, lo que conlleva contaminación atmosférica y una soldadura porosa y defectuosa.

Por el contrario, una longitud de salida insuficiente puede aumentar la velocidad a la que se acumulan las salpicaduras dentro de la boquilla de la pistola y, en casos extremos, puede dañar la punta de contacto de la pistola debido a que el alambre se "quema" hacia atrás en la punta. El retroceso, a su vez, puede hacer que el alambre se atasque en la punta y deje de moverse, lo que resulta en un "nido de pájaro" (acumulación de alambre) en el mecanismo de alimentación de alambre de la soldadora. La distancia de salida correcta variará según los diferentes procesos y aplicaciones de GMAW, utilizándose a menudo una distancia de salida más corta en la soldadura vertical y sobre cabeza. ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}

La soldadura en posición vertical, es decir, la soldadura de juntas verticales o sobre cabeza, puede requerir el uso de una técnica de oscilación para asegurar una correcta deposición y penetración de la soldadura. Esta técnica se complica por la tendencia del metal fundido a salirse del baño de fusión ("goteo de soldadura"), un problema especialmente frecuente en juntas sobre cabeza. El goteo de soldadura provoca la formación de cráteres y socavaciones donde el cordón debería integrarse con los metales base, lo que resulta en una soldadura débil y riesgo de agrietamiento en el borde del cordón. La oscilación mueve constantemente la zona de fusión para limitar la cantidad de metal depositado en un punto determinado. La tensión superficial ayuda a mantener el metal fundido en el baño de fusión hasta que se solidifica. En algunos casos, puede ser necesario un caudal de gas de protección superior al normal para lograr una soldadura satisfactoria. El desarrollo de la habilidad en soldadura en posición vertical requiere experiencia, pero la mayoría de los aprendices de soldadura la dominan antes de alcanzar la categoría de oficial .

Una soldadura vertical puede comenzar en la parte inferior de la junta y avanzar hacia arriba, o comenzar en la parte superior y avanzar hacia abajo. La técnica de abajo hacia arriba tiende a producir una penetración más profunda y una soldadura teóricamente más resistente. Sin embargo, existe una mayor tendencia al goteo de soldadura, lo que lleva a la formación de cráteres y socavaciones mencionadas anteriormente, evitables con una técnica de oscilación adecuada. Un cierto aumento de salpicaduras también puede ser un problema. Por otro lado, el procedimiento de arriba hacia abajo es menos propenso al goteo de soldadura y generalmente produce soldaduras más suaves y atractivas, pero con menor penetración. La técnica de abajo hacia arriba se considera generalmente la técnica preferida para secciones gruesas, aunque el uso de dióxido de carbono puro al soldar aceros de bajo y medio carbono con la técnica de arriba hacia abajo puede aumentar la penetración sin una degradación excesiva de la apariencia.

Además de dominar el manejo de la pistola de soldar, el soldador debe saber configurar correctamente la máquina según las características de la pieza a soldar, el tipo de alambre y el gas de protección utilizado, y, en algunos casos, la orientación de la junta. Esta configuración implica ajustar el voltaje, la velocidad de alimentación del alambre y el caudal de gas, así como utilizar la boquilla adecuada para lograr una correcta dispersión del gas de protección.

Con el tiempo, la soldadura provoca la acumulación de salpicaduras dentro de la boquilla, lo que, en cantidad suficiente, afecta la dispersión del gas y puede dar lugar a soldaduras defectuosas. Por lo tanto, el soldador deberá limpiar periódicamente la boquilla y la punta para eliminar las salpicaduras. El uso de un compuesto antisalpicaduras en la boquilla y la punta suele reducir la velocidad de acumulación. Este compuesto se vende tanto en pasta (conocida en el sector como "inmersión para puntas") como en aerosol. Los soldadores pueden usar este último producto para evitar la acumulación de salpicaduras en la propia pieza a soldar, así como en la plantilla que sujeta los componentes.

Dos de los problemas de calidad más frecuentes en la soldadura GMAW son la escoria y la porosidad . Si no se controlan, pueden dar lugar a soldaduras más débiles y menos dúctiles . La escoria es un problema especialmente común en las soldaduras GMAW de aluminio, que normalmente proviene de partículas de óxido de aluminio o nitruro de aluminio presentes en el electrodo o en los materiales base. Los electrodos y las piezas de trabajo deben cepillarse con un cepillo de alambre o tratarse químicamente para eliminar los óxidos de la superficie. Cualquier oxígeno en contacto con el baño de fusión, ya sea de la atmósfera o del gas de protección, también provoca escoria. Por lo tanto, es necesario un flujo suficiente de gases de protección inertes y debe evitarse soldar en aire en movimiento. ^{[ 38 ]}

En la soldadura GMAW, la causa principal de porosidad es el atrapamiento de gas en el baño de fusión, que ocurre cuando el metal se solidifica antes de que el gas escape. El gas puede provenir de impurezas en el gas de protección o en la pieza de trabajo, así como de un arco excesivamente largo o violento. Generalmente, la cantidad de gas atrapado está directamente relacionada con la velocidad de enfriamiento del baño de fusión. Debido a su mayor conductividad térmica , las soldaduras de aluminio son especialmente susceptibles a mayores velocidades de enfriamiento y, por lo tanto, a una mayor porosidad. Para reducirla, la pieza de trabajo y el electrodo deben estar limpios, la velocidad de soldadura debe disminuirse y la corriente debe ajustarse lo suficientemente alta como para proporcionar un aporte de calor suficiente y una transferencia de metal estable, pero lo suficientemente baja como para que el arco permanezca estable. El precalentamiento también puede ayudar a reducir la velocidad de enfriamiento en algunos casos al disminuir el gradiente de temperatura entre el área de soldadura y el metal base. ^{[ 39 ]}

La soldadura por arco, en cualquiera de sus formas, puede ser peligrosa si no se toman las precauciones adecuadas. Dado que la soldadura GMAW emplea un arco eléctrico, los soldadores deben usar ropa protectora apropiada, incluyendo guantes gruesos y chaquetas protectoras de manga larga, para minimizar la exposición al arco en sí, así como al calor intenso, las chispas y el metal caliente. La intensa radiación ultravioleta del arco puede causar daños similares a quemaduras solares en la piel expuesta, así como una afección conocida como ojo de arco , una inflamación de la córnea , o, en casos de exposición prolongada, daño irreversible a la retina del ojo . Los cascos de soldadura convencionales contienen placas faciales oscuras para prevenir esta exposición. Los diseños de cascos más nuevos incorporan una placa facial de cristal líquido que se oscurece automáticamente al exponerse al arco. A menudo se utilizan cortinas de soldadura transparentes, hechas de una película de plástico de cloruro de polivinilo , para proteger a los trabajadores cercanos y a los transeúntes de la exposición al arco. ^{[ 40 ]}

Los soldadores suelen estar expuestos a gases peligrosos y partículas en suspensión. La soldadura GMAW produce humo que contiene partículas de diversos tipos de óxidos, y el tamaño de estas partículas influye en la toxicidad de los humos. Las partículas más pequeñas representan un mayor peligro. Las concentraciones de dióxido de carbono y ozono pueden resultar peligrosas si la ventilación es insuficiente. Otras precauciones incluyen mantener los materiales combustibles alejados del lugar de trabajo y tener un extintor de incendios en buen estado cerca. ^{[ 41 ]}

La soldadura GMAW con transferencia globular de metal se considera la menos deseable de las tres principales variantes de GMAW, debido a su tendencia a producir calor intenso, una superficie de soldadura deficiente y salpicaduras. El método se desarrolló originalmente como una forma rentable de soldar acero mediante GMAW, ya que esta variante utiliza dióxido de carbono, un gas de protección menos costoso que el argón. A su ventaja económica se sumaba su alta tasa de deposición, que permitía velocidades de soldadura de hasta 110  mm/s (250  pulg/min). ^{[ 43 ]} A medida que se realiza la soldadura, una bola de metal fundido del electrodo tiende a acumularse en el extremo del electrodo, a menudo con formas irregulares y un diámetro mayor que el del propio electrodo. Cuando la gota finalmente se desprende, ya sea por gravedad o cortocircuito, cae sobre la pieza de trabajo, dejando una superficie irregular y causando salpicaduras con frecuencia. ^{[ 44 ]} Como resultado de la gran gota fundida, el proceso generalmente se limita a posiciones de soldadura planas y horizontales, requiere piezas de trabajo más gruesas y produce un baño de soldadura más grande. ^{[ 45 ] [ 46 ]}

Los avances en la soldadura de acero con GMAW dieron lugar a una variante conocida como transferencia por cortocircuito (SCT) o GMAW de arco corto, en la que la corriente es menor que en el método globular. Como resultado de la menor corriente, el aporte térmico para la variante de arco corto se reduce considerablemente, lo que permite soldar materiales más delgados a la vez que disminuye la cantidad de distorsión y tensión residual en la zona de soldadura. Al igual que en la soldadura globular, se forman gotas fundidas en la punta del electrodo, pero en lugar de caer al baño de fusión, unen el espacio entre el electrodo y el baño de fusión debido a la menor velocidad de alimentación del alambre. Esto provoca un cortocircuito y extingue el arco, pero este se reaviva rápidamente cuando la tensión superficial del baño de fusión retira el cordón de metal fundido de la punta del electrodo. Este proceso se repite unas 100 veces por segundo, lo que hace que el arco parezca constante a simple vista. Este tipo de transferencia de metal proporciona una mejor calidad de soldadura y menos salpicaduras que la variante globular, y permite soldar en todas las posiciones, aunque con una deposición más lenta del material de soldadura. Es fundamental ajustar los parámetros del proceso de soldadura (voltaje, amperaje y velocidad de alimentación del alambre) dentro de un rango relativamente estrecho para mantener un arco estable: generalmente entre 100 y 200 amperios a 17 a 22 voltios para la mayoría de las aplicaciones. Además, el uso de transferencia de arco corto puede resultar en falta de fusión y penetración insuficiente al soldar materiales más gruesos, debido a la menor energía del arco y la rápida congelación del baño de soldadura. ^{[ 47 ]} Al igual que la variante globular, solo se puede utilizar en metales ferrosos. ^{[ 20 ] [ 48 ] [ 49 ]}

La transferencia por pulverización GMAW fue el primer método de transferencia de metal utilizado en GMAW, y resultó muy adecuado para soldar aluminio y acero inoxidable empleando un gas de protección inerte. En este proceso GMAW, el metal del electrodo de soldadura se transfiere rápidamente a lo largo del arco eléctrico estable desde el electrodo hasta la pieza de trabajo, eliminando prácticamente las salpicaduras y dando como resultado un acabado de soldadura de alta calidad. A medida que la corriente y el voltaje aumentan más allá del rango de transferencia por cortocircuito, la transferencia del metal del electrodo de soldadura pasa de glóbulos más grandes a pequeñas gotas y, finalmente, a un chorro vaporizado a las energías más altas. ^{[ 50 ]} Dado que esta variante de transferencia por pulverización vaporizada del proceso de soldadura GMAW requiere un voltaje y una corriente mayores que la transferencia por cortocircuito, y como resultado del mayor aporte de calor y la mayor área del baño de soldadura (para un diámetro de electrodo de soldadura dado), generalmente se utiliza solo en piezas de trabajo con espesores superiores a unos 6,4  mm (0,25  pulg). ^{[ 51 ]}

Además, debido al gran baño de fusión, a menudo se limita a posiciones de soldadura planas y horizontales, y a veces también se utiliza para soldaduras verticales descendentes. Generalmente no es práctico para soldaduras de pasada de raíz. ^{[ 52 ]} Cuando se utiliza un electrodo más pequeño junto con un aporte térmico menor, su versatilidad aumenta. La tasa de deposición máxima para GMAW por arco de pulverización es relativamente alta: alrededor de 600  mm/s (1500  pulg/min). ^{[ 20 ] [ 43 ] [ 53 ]}

Una variante del modo de transferencia por pulverización, la pulverización pulsada se basa en los principios de la transferencia por pulverización, pero utiliza una corriente pulsante para fundir el alambre de aporte y permitir que caiga una pequeña gota fundida con cada pulso. Los pulsos permiten que la corriente promedio sea menor, disminuyendo el aporte térmico total y, por lo tanto, reduciendo el tamaño del baño de fusión y la zona afectada por el calor, lo que permite soldar piezas delgadas. El pulso proporciona un arco estable y sin salpicaduras, ya que no se produce ningún cortocircuito. Esto también hace que el proceso sea adecuado para casi todos los metales, y también se puede utilizar alambre de electrodo más grueso. El baño de fusión más pequeño le otorga a esta variante una mayor versatilidad, permitiendo soldar en todas las posiciones. En comparación con la soldadura GMAW de arco corto, este método tiene una velocidad máxima algo menor (85  mm/s o 200  pulg/min) y el proceso también requiere que el gas de protección sea principalmente argón con una baja concentración de dióxido de carbono. Además, requiere una fuente de alimentación especial capaz de proporcionar pulsos de corriente con una frecuencia de entre 30 y 400 pulsos por segundo. Sin embargo, el método ha ganado popularidad, ya que requiere menor aporte de calor y puede utilizarse para soldar piezas delgadas, así como materiales no ferrosos. ^{[ 20 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]}