La soldadura es un proceso fundamental en la fabricación, la construcción y la reparación, que permite unir distintos metales para crear componentes duraderos y funcionales.
Sin embargo, la soldadura de distintos metales requiere comprender sus propiedades y desafíos únicos.
En este artículo, exploraremos consideraciones para soldar 6 materiales metálicos comunes, como acero inoxidable, aluminio, hierro fundido, latón, cobre y titanio.
1. Consideraciones para soldar acero inoxidable
Tipos de acero inoxidable
Los aceros inoxidables se clasifican en austeníticos, ferríticos, martensíticos, dúplex y endurecimiento por precipitación (PH). Cada tipo tiene requisitos de soldadura distintos. Los aceros inoxidables austeníticos son los más soldables, pero propensos a deformarse y sensibilizarse. Los aceros inoxidables ferríticos son propensos al crecimiento de grano, lo que puede comprometer la tenacidad.
Entrada de calor
Minimice la entrada de calor para evitar la distorsión y la sensibilización, que pueden reducir la resistencia a la corrosión. Utilice técnicas como la soldadura TIG o MIG pulsada para controlar el calor.
Selección del material de relleno
Para garantizar la compatibilidad y mantener la resistencia a la corrosión, combine el material de relleno con el grado del metal base. Para aceros inoxidables diferentes, seleccione un material de relleno compatible con ambos.
Gas de protección
Use una mezcla de argón y un pequeño porcentaje de oxígeno o helio para la soldadura MIG. Para la soldadura TIG, el argón puro suele ser suficiente.
Tratamiento previo y posterior a la soldadura
Limpie bien las superficies antes de soldar para eliminar cualquier contaminante. La pasivación o el decapado posteriores a la soldadura pueden restaurar la resistencia a la corrosión.
2. Consideraciones para la soldadura de aluminio
Capa de óxido
La capa de óxido del aluminio tiene un punto de fusión más alto que el metal base. Utilice soldadura TIG de CA o un paso de limpieza específico para eliminar esta capa y lograr una mejor penetración de la soldadura.
Conductividad térmica y expansión
La alta conductividad térmica del aluminio provoca una rápida disipación del calor, lo que requiere un mayor aporte de calor. Además, su alta expansión térmica puede provocar deformaciones.
Material de relleno
Elija materiales de relleno como aleaciones 4043 o 5356 según la composición del metal base y las propiedades de soldadura deseadas.
Gas protector
El argón es el principal gas protector para la soldadura de aluminio. Para materiales más gruesos, una mezcla de argón y helio puede mejorar el aporte de calor.
Técnica
La soldadura TIG y MIG son los métodos preferidos. Utilice una técnica de empuje para la soldadura MIG para garantizar una cobertura adecuada del gas y minimizar la contaminación.
3. Consideraciones para soldar hierro fundido
Precalentamiento
Precaliente el hierro fundido a 500–700 °F (260–370 °C) para reducir el choque térmico y minimizar el agrietamiento.
Material de relleno
Los rellenos a base de níquel, como Ni-Fe o varillas de níquel puro, se utilizan comúnmente para el hierro fundido para adaptarse a su fragilidad.
Velocidad de enfriamiento
Controle la velocidad de enfriamiento para evitar la tensión y el agrietamiento. El enfriamiento lento, que a menudo se logra enterrando la pieza de trabajo en arena o material aislante, es crucial para preservar las propiedades del material.
Preparación de la superficie
Limpie la superficie a fondo para eliminar aceites, grasas e impurezas que pueden afectar la calidad de la soldadura.
Técnica de soldadura
Emplee soldaduras cortas y controladas para reducir la entrada de calor y minimizar la probabilidad de agrietamiento. Granallar la soldadura inmediatamente después de cada pasada puede aliviar la tensión.
4. Consideraciones para soldar latón
Vaporización de zinc
El zinc se vaporiza a temperaturas más bajas, lo que puede generar porosidad y humos nocivos. Siempre suelde en un espacio bien ventilado o utilice un extractor de humos para garantizar la seguridad.
Material de relleno
Utilice una varilla de relleno compatible con la aleación de latón. Las varillas de bronce de silicio se utilizan a menudo para lograr una soldadura fuerte.
Entrada de calor
Controle la entrada de calor para minimizar la pérdida de zinc y reducir el riesgo de agrietamiento. Utilice técnicas de baja temperatura como la soldadura fuerte TIG en lugar de la soldadura tradicional cuando sea posible.
Gas protector
El argón es el gas protector preferido para la soldadura de latón para evitar la oxidación.
Limpieza posterior a la soldadura
Limpie bien el área de soldadura para eliminar óxidos y residuos.
5. Consideraciones para la soldadura de cobre
Conductividad térmica
La alta conductividad térmica del cobre requiere un alto aporte de calor y precalentamiento para las secciones gruesas a fin de garantizar una penetración adecuada.
Oxidación
El cobre se oxida fácilmente a altas temperaturas. Utilice gases de protección inertes como argón o mezclas de argón y helio para evitar la oxidación.
Material de relleno
El material de relleno debe coincidir con la aleación de cobre base. Para el cobre puro, las varillas de relleno de cobre desoxidado son ideales.
Tratamiento previo y posterior a la soldadura
Precaliente el material a alrededor de 400–600 °F (200–300 °C) y enfríelo lentamente para evitar que se agriete.
Técnicas de soldadura
Utilice soldadura TIG para un control preciso. Para secciones más gruesas, la soldadura MIG o la soldadura con oxicorte pueden ser más eficientes.
6. Consideraciones para soldar titanio
Atmósfera de protección
El titanio reacciona con el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno a altas temperaturas. Utilice un gas inerte (argón puro o una mezcla de argón y helio) y asegúrese de que la protección sea adecuada, incluida la purga inversa.
Limpieza
Limpie el material a fondo para eliminar los contaminantes. Incluso pequeñas cantidades de aceite o grasa pueden provocar defectos de soldadura.
Control del calor
Minimice la entrada de calor para evitar la fragilización y la decoloración. Utilice un ajuste de amperaje bajo y mantenga el área de soldadura compacta.
Material de relleno
Use varillas de relleno que coincidan con la aleación de titanio base para mantener la resistencia y la resistencia a la corrosión.
Técnicas de soldadura
La soldadura TIG es el método preferido para el titanio debido a su alta precisión y control. Utilice un escudo protector para garantizar una cobertura adecuada de la soldadura de enfriamiento.
Conclusión
Soldar diferentes metales requiere un profundo conocimiento de sus propiedades físicas y químicas, así como técnicas personalizadas para abordar desafíos únicos. Al considerar factores como el aporte de calor, los materiales de relleno, los gases de protección y los tratamientos previos y posteriores a la soldadura, los soldadores pueden lograr soldaduras duraderas y de alta calidad en una variedad de metales.