Soldadura de Materiales Especiales: Aceros Inoxidables, Aluminio, Níquel, Cobre y Titanio
Tipos de Aceros Inoxidables
- Martensíticos
- Ferríticos
- Austeníticos
- Austeno-ferríticos o aceros inoxidables dúplex
Características de los Aceros Inoxidables Austeníticos
- Cromo: 17 a 27%
- Níquel: 6 al 20%
- Carbono: 0,03 – 0,2%
- No magnéticos
- Son los más usados
Características de los Aceros Inoxidables Ferríticos
- Cromo: 15 – 30%
- Níquel: No lleva
- Magnéticos
- Blandos
- Carbono: 0,1 – 0,3%
Características de los Aceros Inoxidables Dúplex
- Cromo: 18 – 29%
- Níquel: 3 – 8%
- Magnéticos
- Excelente resistencia a la corrosión
- Carbono: 0,05 – 0,08%
Características de los Aceros Inoxidables Martensíticos
- Cromo: 13 – 18%
- Níquel: No lleva
- Magnéticos
- Resistentes y duros
- Carbono: 0,1 – 1,2%
Designación de los Aceros Inoxidables
Según la norma AISI, se designan con 3 cifras seguidas de una o más letras. Por ejemplo: 304L.
¿Por Qué los Aceros Inoxidables son Inoxidables?
A partir de un 12% de cromo, el acero crea una capa (llamada pasivante) de óxido de cromo, que impide que se oxide y, además, se autoregenera.
Propiedades de los Aceros Inoxidables
Los aceros inoxidables austeníticos tienen un coeficiente de dilatación aproximadamente un 50% más elevado que los aceros al carbono, mientras que la conductividad térmica es aproximadamente un 40% inferior.
No necesitan precalentamiento ni postcalentamiento.
Si es posible, eliminar tensiones martilleando o con tratamiento térmico.
Limpieza de los Aceros Inoxidables
- Cepillo de alambre inoxidable
- Granallado con arena limpia
- Mecanizado
- Decapado con ácido nítrico
Soldeo TIG del Acero Inoxidable
- Corriente continua (CC) y electrodo de wolframio de torio
- Argón, Argón + Hidrógeno, Argón + Nitrógeno
- Siempre uniones a tope con gas de respaldo
- Reducir intensidad o usar arco pulsado
Soldeo MIG del Acero Inoxidable
- Preferiblemente con gas inerte
- Siempre usar gas de respaldo
- Pasadas estrechas con arco spray
- Cambiar la sirga por una de acero inoxidable o teflón
Tipos de Aleaciones de Aluminio
- Tratables térmicamente o bonificadas
- No tratables térmicamente o no bonificadas
¿En Qué Consiste el Bonificado?
Consiste en un calentamiento a 500ºC con un enfriamiento rápido y posteriormente una maduración a 200ºC.
Factores que Influyen en la Soldabilidad del Aluminio
- Temperatura de fusión entre 500 y 600ºC (no cambia de color)
- El aluminio conduce el calor 3 veces más rápido que el acero
- El aluminio se dilata 2 veces más que el acero
- La capa de óxido de aluminio funde a unos 600ºC por encima de la fusión del aluminio
Recomendaciones para Soldar Aluminio
- Diseño especial de la unión para grandes espesores
- Para espesores grandes, precalentar entre 115 y 150ºC
- Limpiar la unión antes del soldeo, eliminando la capa de alúmina
- Eliminar los puntos a medida que avance la soldadura
Preparación de la Superficie del Aluminio antes del Soldeo
- Retirar la capa de óxido mediante cepillado o rasqueteado
- Utilizar cepillo de alambre de acero inoxidable
- Limpiar las superficies a unir con disolventes y dejar secar
- Procurar que las herramientas y los espacios para el aluminio sean exclusivos
Forma de la Punta, Tipo de Corriente y Tipo de Electrodo para Soldeo TIG de Aluminio
- Punta redonda
- Corriente alterna
- Electrodo de wolframio puro (verde) o con circonio
Soldeo MIG del Aluminio
- Preferiblemente sistema de arrastre – empuje o empuje con doble rodillo
- Los rodillos deben tener forma de U
- Con Argón, Helio o mezclas
- Debemos cambiar la guía del alambre (sirga) por una de teflón
- Reducir la longitud de la manguera
Uso del Níquel
- Como elemento principal de aleaciones del níquel
- Como elemento de aleación: aceros inoxidables, aceros criogénicos, aleaciones de cobre
- Recubrimiento anticorrosivo
Propiedades de las Aleaciones del Níquel
- Resistentes a la corrosión
- Alta resistencia mecánica
- Gran tenacidad
- Resistencia a bajas temperaturas
Tipos de Aleaciones del Níquel
- Tratables térmicamente
- No tratables térmicamente
Precauciones en el Soldeo de Aleaciones de Níquel
- Extremar limpieza
- Evitar embridamientos excesivos
- Emplear aportes térmicos bajos
- No es necesario precalentar, pero sí postcalentar
Soldeo TIG de las Aleaciones del Níquel
- Mejor con material de aporte
- Es necesario gas de respaldo
- Polaridad directa y corriente continua
- Es necesario mantener el postflujo hasta que se enfríe la pieza
Soldeo MIG para Aleaciones de Níquel
- Argón
- Helio
- Mezclas
- Proteger la soldadura totalmente
Factores Influyentes en la Soldadura del Cobre y sus Aleaciones
- Elevada conductividad térmica
- Elevado coeficiente de dilatación
- Solo posición plana o ángulo interior
- Superficie totalmente limpia
- Atención a la vaporización de elementos
Soldeo de Cobre
- Mejor soldarlo con TIG o MIG
- Evitar los cordones con balanceo
Soldeo de Latones
- Utilizar un material de aportación que contenga poco zinc
- Dirigir el arco hacia el material de aportación
Soldeo de Bronces
- Usar baja intensidad y desplazarse rápido
- Martillear los cordones en caliente
- Precalentar a 200 grados
- Templar a 480ºC
Titanio y sus Aleaciones
Aleaciones de Titanio
- Aleaciones alfa
- Aleaciones alfa-beta
- Aleaciones beta
Preparación del Titanio
- Mecanizar las piezas a unir
- Limpiar y decapar las superficies
- Limpiar el metal de aportación
- Solo gases inertes
- Debemos proteger la zona afectada térmicamente con gas de respaldo
Soldeo TIG de Titanio
- El electrodo debe sobresalir lo mínimo posible
- Utilizar postflujo y preflujo
- Reparar las inclusiones
- Proteger la raíz
Calificación de Soldadores
Indicaciones sobre la Calificación de Soldadores
Indica si son Verdaderas (V) o Falsas (F) las siguientes afirmaciones:
- Un soldador homologado es el que ha demostrado su capacidad para realizar cualquier trabajo de soldadura. F
- La homologación del soldeo sirve para trabajos idénticos a las probetas; cada vez que se cambie algo, será preciso hacer nuevas pruebas para conservar la homologación. F
- La validez de una homologación no es indefinida, aunque puede prorrogarse si se cumplen los requisitos. V
- A lo largo de su vida profesional, un soldador, aunque tenga una habilidad acreditada, puede verse obligado a pasar numerosas pruebas de homologación. V
Conceptos Básicos en el Control del Proceso de Soldeo
- La identificación de soldadores y adecuación de certificados de homologación al trabajo a realizar
- Que el soldeo se esté realizando en las condiciones de la especificación homologada
Definición de Soldador Homologado
Un soldador homologado es el que ha demostrado, mediante pruebas adecuadas, su capacidad para realizar determinados trabajos de soldadura.
¿Qué es una Variable Esencial?
Es aquella que, si se modifica, puede alterar sensiblemente los resultados. Por consiguiente, su variación obliga a realizar una nueva cualificación.
Ensayos para la Cualificación de un Procedimiento de Soldeo
- Ensayos no destructivos
- Ensayos destructivos