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Unidad IX

SOLDABILIDAD DEL COBRE Y ALEACIONES

1.

SOLDABILIDAD DEL COBRE Y ALEACIONES El cobre es un material metálico de color rosa salmón que en presencia de aire se oscurece dando una tonalidad rojiza. Funde a unos 1083° C. De entre sus propiedades físicas cabe destacar su excelente conductividad eléctrica y térmica (sólo superado por la plata) y su elevado coeficiente de dilatación. 1.1.

CARACTERÍSTICAS DEL COBRE El cobre puro se utiliza en aplicaciones eléctricas en las que se requieren grandes conductividades, también se emplea en la industria de la construcción que aprovecha su resistencia a la corrosión y en diversos tipos de maquinaria. Sin embargo, también se utilizan las aleaciones de cobre ya que con la adición de determinados elementos se consiguen mejorar algunas de sus propiedades ampliando el número de aplicaciones. La adición de elementos de aleación suele aumentar las propiedades mecánicas y disminuir la conductividad eléctrica. Las aleaciones de cobre más importantes son: • Latones: aleaciones cobre-cinc. • Bronces: aleaciones cobre-estaño. • Otras aleaciones de cobre: • Cuproaluminios: aleaciones de cobre y denominados bronces de aluminio. • Cuprosilicios: aleaciones de cobre y silicio. • Cuproníqueles: aleaciones de cobre y níquel.

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aluminio,

también

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Las aleaciones de cobre son muy utilizadas en la industria naval. Algunas de ellas, como los bronces, se utilizan en cojinetes, rodamientos y piezas antifricción. Otras aplicaciones son tubería, cables y barras, piezas moldeadas y forjadas. 2.

FACTORES INFLUYENTES EN LA SOLDABILIDAD DEL ALEACIONES

COBRE Y SUS

En la soldabilidad del cobre influyen fundamentalmente sus propiedades físicas (conductividad térmica y eléctrica y coeficiente de dilatación) y la presencia del oxígeno en el cobre. Se destaca lo siguiente: 2.1.

ELEVADA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA El cobre tiene una gran conductividad térmica, unas siete veces la del acero a temperatura ambiente. Esta gran conductividad incrementa las pérdidas de energía, por lo que debe aportarse mucho calor para poder fundir los bordes de las piezas a unir y, al mismo tiempo provoca zonas afectadas térmicamente de mayor extensión. Como comparación puede decirse que se necesita, aproximadamente, una cantidad de calor para fundir el cobre cinco veces superior a la necesaria para el acero. Esto obliga normalmente a precalentar antes de soldar. En general las aleaciones de cobre (no cobre puro) tienen el mismo problema, aunque la conductividad es menor por lo que a veces no es necesario precalentar. 2.1.1.

ELEVADO COEFICIENTE DE DILATACIÓN El cobre tiene un coeficiente de dilatación muy alto, que influye en el calentamiento, en el enfriamiento y en la aparición de tensiones. Esta propiedad unida a la importancia de la cantidad de calor que precisa para su soldeo, puede provocar la aparición de deformaciones importantes. Será necesario no embridar en exceso la pieza, seleccionar la preparación adecuada, utilizar secuencias de soldeo que disminuyan las tensiones y deformaciones y reducir el aporte térmico.

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2.2.

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POSICIÓN DE SOLDADURA Debe soldarse siempre que sea posible en posición plana por su elevada fluidez. La posición en cornisa (horizontal) debe utilizarse, fundamentalmente, sin metal de aportación. Las posiciones vertical y bajo techo son raramente utilizadas y en las aleaciones de cobre de menor fluidez, como los cuproaluminio, cuproníqueles y cuprosilicios, se utilizan con el menor aporte térmico posible.

2.3.

CONDICIÓN SUPERFICIAL Las superficies deben estar perfectamente limpias de grasa y óxido. Debe prestarse especial atención a aleaciones, como los cobre-aluminio y cobre-silicio que forman una capa superficial de óxido que dificulta su soldeo.

2.4.

VAPORIZACIÓN DE ELEMENTOS Algunos de los elementos de aleación vaporizan a muy baja temperatura, entre ellos están el cinc (de los latones), el cadmio y el fósforo. Estas pérdidas pueden motivar la formación de poros además de humos que pueden ser tóxicos, se deberán realizar cordones rápidos y emplear materiales de aportación con pequeñas cantidades de estos elementos.

3.

PROCESOS DE SOLDADURA Y SELECCIÓN DE MATERIALES DE APORTE 3.1.

SOLDADURA POR FUSIÓN DEL COBRE Y SUS ALEACIONES Los procesos de soldeo por fusión más utilizados son el TIG, MIG, electrodos resvestidos y oxigás. El soldeo por resistencia no es muy utilizado dada la elevada conductividad del cobre. El mayor problema que se puede tener en el soldeo por fusión del cobre es la absorción del oxígeno del aire o la presencia de éste en la soldadura. Por esta razón, los cobres no desoxidados no se pueden soldar por procesos de fusión, ya que se fragiliza el cordón de soldadura con aparición de grietas, se tendrán que soldar mediante procesos de soldeo en estado sólido, como fricción, o por un proceso apropiado de soldadura fuerte. En el soldeo por fusión de los cobres desoxidados, se debe evitar realizar cordones con oscilación, porque durante el balanceo se absorbe gran

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cantidad de oxígeno. Los cordones serán rectos o con muy ligeras oscilaciones. Los procesos de soldeo más utilizados son el TIG, utilizando argón o argón + helio como protección, el MIG, también con argón o argón + helio, el electrodo revestido y el arco-plasma. La soldadura oxigás se puede utilizar, pero no se recomienda porque se deforman más las piezas y suele ser necesario realizar un martillado de cada cordón de soldadura para reducir la deformación. 3.2.

SOLDADURA DE LOS LATONES El mayor problema que se presenta es la vaporización del cinc. El cinc es un metal que funde y vaporiza a muy bajas temperaturas y el calor del arco de soldeo, o de la fuente de calor utilizada para soldar, no sólo fundirá el cinc, sino que lo vaporiza saliendo del baño de fusión en forma de vapores. Además, la vaporización del cinc favorece la formación de poros en las en las soldaduras. Para reducir los efectos perjudiciales durante el soldeo se recomienda: • Utilizar metales de aportación que no contengan cinc. En el soldeo oxigás se utilizan metales de aportación de latón, pero con contenido en cinc inferiores a los del metal base. • Dirigir el calor del arco preferentemente hacia la varilla en lugar de hacia el metal base para reducir la cantidad de cinc vaporizado, ya que como se ha dicho el contenido de cinc del metal de aportación es inferior al del metal base. Para reducir las pérdidas de calor por la gran conductividad térmica del material precalentará la pieza de 95° C. a 320° C., los latones de alto contenido en cinc no precisan precalentarlos. Los procesos de soldeo utilizados serán TIG y MIG utilizando argón o argón + helio como protección, o electrodos revestidos. El soldeo oxigás es bastante utilizado en tubería regulando la llama que sea oxidante.

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3.3.

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SOLDADURA DE LOS BRONCES Los bronces, aleaciones cobre estaño, también se denominan bronces fosforosos porque tienen un contenido muy pequeño de fósforo que actúa como desoxidante. El problema más importante durante el soldeo de estas aleaciones es la facilidad de formación de grietas, para disminuir esta tendencia y otros problemas que puedan encontrarse, se recomienda: • Realizar un martillado de cada cordón de soldadura cuando todavía está caliente, de esta forma se reducen las tensiones internas y las deformaciones. • El soldeo debe realizarse a la mayor velocidad que permita una buena fusión y con cordones rectos. • El baño de fusión debe ser pequeño, por lo que se utilizarán bajas intensidades de soldeo. • Como el baño de fusión es muy poco fluido es necesario en muchos casos precalentar a unos 200° C. Cuando se suelda con MIG con transferencia en spray no es necesario precalentar. • Si posteriormente al soldeo se realiza un tratamiento térmico a unos 480° C. con enfriamiento rápido se mejora la ductilidad. El soldeo se realizará por los procesos TIG, MIG o electrodo revestido, no recomendándose el soldeo oxigás.

3.4.

SOLDADURA FUERTE Y SOLDADURA DURA DE BRONCE 3.4.1.

SOLDADURA CON PLATA La soldadura con plata también tiene otros nombres como plateado, soldadura dura y soldadura fuerte de baja temperatura. Este proceso sin presión es muy fácil de ejecutar. Casi todos los metales comerciales, ferroros y no ferrosos, se pueden soldar con plata. Los puntos más importantes que se deben estudiar son la preparación y la aplicación. La diferencia entre la soldadura con plata y la soldadura blanda es que la aleación de plata tiene una composición diferente y un punto de fusión mayor de 425ª C. Aunque las aleaciones básicas para soldadura blanda constan de estaño y plomo, las de plata constan de cobre, plata y

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algunos otros elementos, que deben tener puntos de fusión más altos. El contenido de plata puede variar en 5 y 50%. 3.5.

PREPARACIÓN DEL METAL BASE El metal que se va a soldar con soldadura fuerte debe estar absolutamente limpio, ya que, de esta manera, el metal fundido de la varilla de soldadura fuerte fluirá sobre la parte limpia de un modo uniforme. El metal fundido de la varilla de soldadura no fluye sobre un área sucia, sino que tenderá a formar bolitas sobre la superficie del metal base. Este se puede limpiar con esmeril o lima. El método de limpieza que se utilice dependerá de la cantidad de herrumbres, costras de laminación o pintura que haya en la superficie del metal que se va a soldar. Hay que recordar que el metal debe estar limpio. 3.5.1.

FUNDENTE (FLUX) La finalidad del fundente es efectuar una limpieza química del metal que se va a soldar, eliminar cualesquiera impurezas de la soldadura y ayudar a que el metal de aporte fluya con libertad a lo largo de la unión. El fundente que se utiliza para soldadura con plata es en forma de pasta y se debe aplicar con brocha en ambas piezas del metal antes de unirlas. Se debe limpiar todo el fundente de la soldadura terminada, debido a su acción corrosiva.

3.5.2.

VARILLAS DE SOLDADURA DE PLATA La aleación de plata para soldar se puede comprar en muchas formas, por ejemplo, como varilla, cinta o tira plana y arandela. La más común es la varilla redonda y larga. Estas aleaciones son muy costosas y no deben desperdiciarse. Solo se requiere una pequeña cantidad para una unión.

3.5.3.

FLAMA DE SOLDADURA Se debe usar una flama que sea entre neutra y ligeramente carburante. En la soldadura con plata, la flama se debe tener en movimiento circular continuo y el cono interno no debe estar demasiado cerca del metal en ningún momento. Hay que

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calentar, no fundir el metal. Al igual que en la soldadura fuerte, hay que usar una boquilla de mayor tamaño. 3.5.4.

TEMPERATURA No es necesaria la aplicación directa de la flama a la aleación para soldar. El calor del metal que se va a soldar es suficiente para fundir la aleación. Se debe calentar, de una sola vez, toda la unión y no sólo una zona de ella. El fundente dará una indicación del momento en que el metal está cerca de la temperatura para soldar, el fundente empezará a burbujear y después se licua. En este momento, aplique la varilla de soldadura. Si el fundente forma parches negros, indica sobrecalentamiento.

3.6.

DISEÑO DE UNIONES PARA SOLDADURA CON PLATA Los diseños de uniones para la soldadura con plata son limitados y la separación es crítica. A fin de permitir que ocurra la acción capilar, la separación no debe ser menor de 0.38 mm ni mayor a 0.2 mm. Suele ser suficiente un traslape que sea igual a tres veces el espesor del metal más delgado utilizado en la unión. De ser posible, todas las piezas deben estar planas y rectas. 3.6.1.

SOLDADURA FUERTE La soldadura fuerte es similar a la soldadura con plata, en que se utilizan metales de aporte con temperaturas de fusión mayores que 425º C; no obstante, es un proceso diferente en muchos otros aspectos. En la soldadura con plata, la aleación de relleno o aporte se distribuye en toda la unión por acción capilar, mientras que la soldadura fuerte actúa los principios de la soldadura por fusión (excepto que el metal base no se funde). Los procesos difieren también en el diseño de las uniones y en la técnica. El problema de diseño limitado y separación crítica de las uniones en la soldadura con plata no existe con la soldadura fuerte. Se puede soldar casi cualquier diseño de unión con soldadura fuerte y la separación, aunque es importante, no es crítica.

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El éxito de la soldadura fuerte se basa en que la aleación de latón o bronce que se utiliza en el proceso fluirá en las superficies bien preparadas para producir una excelente liga. Aunque este proceso se puede utilizar con muchos metales, las descripciones y ejercicios se concretarán a la soldadura fuerte de metales ferrosos, como acero, hierro o sus aleaciones. 3.7.

PREPARACIÓN DEL METAL BASE Igual que en el caso de la soldadura de plata, el metal que se va a unir con soldadura fuerte debe estar absolutamente limpio y se pueden emplear los mismos métodos para la limpieza.

3.8.

FUNDENTE (FLUX) El fundente se utiliza para las mismas finalidades que en la soldadura blanda y plata. Produce la limpieza química del metal, elimina impurezas de la soldadura y permite que el metal de aporte fluya con más facilidad hacia el metal base. Hay dos métodos para aplicar el fundente en la soldadura fuerte:

3.9.

1.

Se calienta la varilla de soldadura, se sumerge en el fundente pulverizado y se aplica, según se requiera, en la zona que se va a soldar.

2.

Se utilizan varillas para soldadura fuerte que ya tengan aplicado el recubrimiento de fundente.

TÉCNICA DE APLICACIÓN Antes de empezar la soldadura fuerte, se aplica o forma una película del metal de la varilla de soldadura en el área o unión en donde se va a soldar. En el caso de la soldadura de estaño se llama, obviamente, estañado. En el metal delgado y bien limpio, la formación de película ocurre conforme se aplica el metal de la varilla. Pero, en metal grueso o en uniones en V. se debe formar la película en toda la zona en donde se va a aplicar la soldadura fuerte, antes de poner las capas sucesivas. Se debe formar película en el metal por cualquiera de esos dos métodos.

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3.10. TIPOS DE VARILLAS DE APORTE PARA SOLDADURA FUERTE Hay muchos tipos de varillas para soldadura fuerte. La de uso más común para soldar metales ferrosos es una aleación de cobre y zinc (llamado latón). Esta varilla contiene aproximadamente 60% de cobre y 40% de zinc y se pueden agregar pequeñas cantidades de silicio, estaño, manganeso y hierro. Cada adición está destinada a impartirle unas características deseadas a la varilla, tales como mayor resistencia a la tracción, menor producción de vapores o mayor ductilidad. Se debe tener mucho cuidado al aplicar la flama en la soldadura fuerte. Si se sobrecalienta la varilla de soldadura, se volatilizara el zinc. Esto inutilizará la soldadura, además, los vapores pueden producir náuseas. Por tanto, cuando se use soldadura fuete o de latón, se debe tener una ventilación adecuada o se debe usar un respirador. Cuando el zinc se volatiliza, aparece un humo blanco (Oxido de zinc) y se puede ver con facilidad en un lado de área de soldadura. La soldadura no se debe sobrecalentar. 3.11. TEMPERATURA DE APLICACIÓN La temperatura correcta para la soldadura fuerte se verifica cuando el metal base se pone de color rojo apagado o apenas empieza a brillar. Se requiere un poco de práctica para reconocerlo. Por supuesto, debe tener en consideración las condiciones del alumbrado. Si se aplica la varilla de soldadura antes de que el metal base esté caliente, el metal de la varilla formará pequeñas bolas en la superficie del metal base. Por otra parte, si el metal base está demasiado caliente, el metal de la varilla hervirá y se extenderá sobre una superficie grande, acompañado de humo blanco en los lados de la zona de soldadura. 3.12. PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO 3.12.1.

RECONSTRUCCIÓN DE UN DIENTE DE UN ENGRANAJE CON SOLDADURA FUERTE La soldadura fuerte se utiliza con frecuencia para reparar piezas rotas o para reconstruir superficies que se han desgastado con el uso. Consideramos un diente roto.

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Primero, se limpia la parte rota y se prepara para la reparación Fig. A. Después se rellena el área con soldadura fuerte (Figuras B y C) En la Fig. D se ilustra el diente ya reconstruido. La forma lisa se obtuvo sólo con el uso de la llama y la varilla de soldadura. Después se maquina el diente a su medida correcta y queda listo para volver a usarlo.

Figura 9.1 Primera etapa de la reparación.

Figura 9.2 Reconstrucción de un diente de engrane con soldadura fuerte.

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Figura 9.3 Soldadura Terminada.

Figura 9.4 Diente Terminado.

3.12.2.

OTRAS APLICACIONES DE LA SOLDADURA FUERTE La soldadura fuerte es también un excelente método para unir hierro galvanizado ya que el recubrimiento galvanizado protege al hierro contra la herrumbre. Aunque, este recubrimiento se quema durante cualquier operación de soldadura, ésta se extiende y cubre la mayor parte de la zona en que ocurrió la soldadura fuerte también evita la herrumbre del hierro, debido a que ocupa el lugar del recubrimiento galvanizado protector.

Figura 9.5 Soldadura por puntos de una nueva Sección galvanizada en su lugar con soldadura Fuerte.

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Figura 9.6 Unión de tuberia

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Figura 9.8 Rejas. Figura 9.7 Unión de una nueva sección con soldadura Ornamentales unidas con Soldadura fuerte. Reparación De un automóvil con soldadura Fuerte.

4.

SOLDABILIDAD DEL ALUMINIO Y SUS ALEACIONES Este es un metal blanco regularmente suave. La fuente comercial principal del aluminio es el mineral de bauxita óxido hidratado impuro. Actualmente, se obtiene el aluminio metálico puro por electrólisis de este óxido. El aluminio es de peso ligero aunque algunas aleaciones de aluminio tienen resistencias comparables al acero dulce. Este retiene un buen grado de ductilidad a temperaturas bajo cero y es muy resistente a al corrosión. El problema de la soldabilidad del aluminio y sus aleaciones está regido por los dos fenómenos fundamentales siguientes: 1.

a. Formación de alúmina menos fusible que el aluminio (2030° C en vez de 658° C) y de mayor densidad. La formación de alúmina es la causa de la insoldabilidad operatoria del metal y sus aleaciones su presencia aseguran la continuidad del cordón de soldadura. La dificultad desaparece utilizando un flujo especial que produce por disolución de la alúmina una escoria ligera fácil de eliminar.

2.

En el caso de algunas aleaciones, el ciclo térmico de soldadura provoca en metal de base y zona fundida la precipitación de compuestas definidas de solución sólida madre originando la disminución por una parte de las características mecánicas y por otra, de la resistencia a las agentes químicos.

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Hay dos clases de aleaciones de aluminio; las vaciadas y las forjadas. Dentro de las dos clases, las aleaciones específicas de aluminio se identifican por un código numérico. Además de la designación numérica, las aleaciones forjadas se identifican también por su revenido. La designación que se usa para identificar el revenido de las aleaciones de aluminio, el código numérico que designa el revenido. La designación 6061- T6 significa que los principales elementos de aleación son el magnesio y el silicio y que la aleación a recibido un tratamiento térmico de solución por envejecimiento artificial. Designaciones De Las Aleaciones De Aluminio

ALUMINO

99.00 % mínimo y mayor

ALEACIONES DE ALUMINIO

COBRE

POR SUS PRINCIPALES ELEMENTOS DE ALEACION

1XXX

MANGANESO

3XXX

SILICIO

4XXX

MAGNESIO

5XXX

MAGNESIO Y SILICIO

6XXX

ZINC

7XXX

DESIGNACIONES DEL REVENIDO DEL ALUMINIO F)

Como está fabricado.

O)

Reconocido y recristalizado (forjado totalmente).

G)

Endurecimiento por deformación (forjado solamente).

TI

Tratamiento térmico parcial en solución y envejecimiento natural hasta un estado sustancialmente estable.

T6

Tratamiento térmico en solución, después envejecimiento artificial.

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La limpieza del aluminio previa a la soldadura esencial para obtener una calidad óptica de soldadura. Los requisitos de limpieza son especialmente estrictos antes de la soldadura. Polaridad invertida. Los contaminantes de la superficie deben removerse del metal de base, la humedad, y las partículas metálicas, el aceite, la grasa y la pintura. Otra fuente de contaminación es la película de óxido que se forma sobre el metal de aporte. Los metales de base tales como las aleaciones 1100 y 3003 tienen un recubrimiento de óxido relativamente delgado cuando se fabrican, y las aleaciones de las series 5000 y 6000 tienen generalmente un recubrimiento grueso y oscuro de óxido. Cuando más grueso es el recubrimiento de óxido mayor es el efecto adverso sobre la fluidez del metal de la soldadura y sobre la solidificación, y mayor el riesgo de porosidad. Para obtener los resultados óptimos, toda limpieza y la separación de óxidos deben hacerse dentro de las 24 horas. Para el cepillado se prefieren cepillos de alambres de acero inoxidable sobre los de alambres de acero al carbono, porque los depósitos de hierro que deja el acero al carbono pueden oxidarse en presencia de la humedad. Las uniones que se usan más comúnmente para soldar aluminio aparecen a continuación.

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Figura 9.9 Juntas de su uso común en la soldadura del aluminio (Reproducida con autorización del Metals Handbook, volumen 6, Copyright de la American Society for Metals, 1971.)

Figura 9.10 Junta a traslape diseñada para resistencia máxima. b) Junta en T diseñada para resistencia. (Reproducida con autorización de Metals Handbook, volumen 6, Copyright de la American Society for Metals, 1971).

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Generalmente es suficiente precalentar las partes que se van a unir a temperaturas hasta los 250° C. Debido el coeficiente de dilatación térmica relativamente alto de las aleaciones de aluminio, el uso de plantillas y diapositivas para soldadura diseñadas adecuadamente es importante en extremo, para minimizar la magnitud de la deformación que resulta por el calor que se aplica al material durante la soldadura y su enfriamiento subsecuente. Debe recordarse que el aluminio fundido se contrae aproximadamente tres veces más que un volumen similar de acero. A veces, cuando no es posible usar revenideros de calor o barras de enfriamiento (tales como el hielo seco) para aislar la zona de la soldadura y reducir al mínimo la deformación. Para obtener una buena penetración con el proceso MIG. Sólo debe usarse corriente directa polaridad invertida. El proceso MIG puede usarse para hacer soldadura que cumpla con los requerimientos del código ASME. Para calderas y recipientes sujetas a presión, en secciones que varíen desde 1/8 hasta varias pulgadas en espesor. El acero al carbono es el material que se usa con más frecuencia en las barras de respaldo, aunque también se emplea acero inoxidable cuando se requiere menor conductividad térmica en el respaldo. Las barras temporales de respaldo deben ser ranuradas. La soldadura de arco metálico protegido se usa principalmente en talleres pequeños para diversos trabajos de reparación en aplicaciones no críticas. Se utiliza un electro de aleación de aluminio recubierto con fundente. El fundente se combina con el óxido de aluminio para formar una escoria que debe ser removida después de cada pasada. El material A.W.S. A5.3 – 69 incluye dos electrodos recubiertos: uno con núcleo de alambre, que corresponde al ER 1100, y al ER 4043. 4.1.

SOLDABILIDAD DEL ALUMINIO El aluminio comercial tiene una pureza del 99.5% estando las impurezas constituidas principales por hierro, silicio o gases. Hemos dicho, que la soldabilidad operatoria de este metal y sus aleaciones está ligada a la formación de alúmina que interviene como un elemento refractario. El problema queda totalmente resuelto mediante el empleo de un flujo decapante que disuelve la alúmina según va formándose.

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4.2.

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SOLDABILIDAD DE LAS ALEACIONES DE FUNDICIÓN Las piezas moldeadas están constituidas por aleaciones cuya composición química varía con el destino que a de darse a la limpieza. En general forma parte de alguna de los dos siguientes grupos. Aleación Al – Zn – Cu con 8 – 12% de Cinc y 2 – 3% de cobre, aleaciones Al – Sl con 6 a 13% de silicio. La aleación con 13% de silicio conocida con el nombre de Alpox es la eutética Al- Si. Estas aleaciones como las fundiciones de acero, resultan frágiles y sensibles a los fenómenos de dilatación y contracción. La soldadura o la reparación por soldadura de estas aleaciones necesitan precauciones especiales, precalentamiento de la pieza a reparar a una temperatura próxima a las 250 – 300° C. con enfriamiento muy lento en el horno cal., etc. El metal de aportación utilizado debe ser de la misma composición o parecida a la de la aleación base.

4.3.

SOLDADURA OXIACETILENICA La preparación de los bordes varía según el espesor a soldar. Para los espesores 1.5 a 4m/m. las uniones se realizan generalmente sobre bordes rectos manteniendo una ligera separación. Para algunas construcciones, el límite superior puede alcanzar los 6m/m. es indispensable achaflanar los bordes en “V” con un ángulo que puede variar entre los 70° y 90°. A menudo, para espesores sobrepasando los 8 a 10 m/m. se facilita la ejecución del cordón en reverso realizando un ligero burilado en la base.

4.4.

CARACTERÍSTICAS DE LA LLAMA Se recomienda una llama ligeramente carburante a = 0.9 a 1 a presión la naturaleza de la llama por la longitud del dardo que debe ser igual a 2 ó 3 veces la longitud del dardo de la llama normal. Sobre todo se desea tratar de crear la formación de un deposito de carbono (por una llama muy carburante) que enrarece el flujo y obstruye la labor del soldador 145

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4.5.

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FLUJO DE CAPANTES El flujo de capante es el factor que denomina en la soldadura de aluminio y sus aleaciones. Tiene por objeto dar con el aluminio una escoria ligera que sobrenade en el baño fundido. 1.

Debe actuar a una temperatura inferior a la de fusión de la aleación.

2.

Debe disolver rápidamente la alúmina y humedecer fácilmente la chapa, pero no debe ser demasiado fluido con el fin de resistir el soplo de la llama.

3.

Debe tener una densidad menor que la del metal fundido.

4.

No debe ser tóxico ni ejercer una acción corrosiva sobre el metal. Es necesario advertir que la mayor parte de los flujos son hidroscópicos y por ello originan la corrosión de las soldaduras, así es preciso lavar enérgicamente las soldaduras una vez ejecutadas.

5. 6.

Debe adherirse a la varilla. Vemos por tanto que las propiedades exigidas en un flujo destinado a este tipo de soldadura son más severas que las exigidas en un flujo para la fundición.

• Además, es necesario que la acción del flujo sea enérgica y rápida. • La composición del flujo varía según la naturaleza de la aleación, es decir, depende a la vez de la composición química y de la temperatura de fusión. • En general los flujos son mezclas de cloruro y fluoruros alcalinas, sodio, potasio y también litio. Las sales de sodio y potasio intervienen por su acción química, el litio, para bajar la temperatura de fusión. Algunos fabricantes añaden crialita que es un mineral natural de fluoruro de aluminio y sodio. 4.6.

SOLDADURA ELÉCTRICA POR ARCO Técnica de la soldadura. La preparación de los bordes es idéntica a la que se utiliza para la soldadura oxiacetilénica: hasta 5m/m. soldadura sobre bordes rectos y, a partir de este espesor achaflanan en V de 60 a 90° con punteado de los bordes a unir. En las uniones a tape con separación de los bordes es preciso a menudo mantener el cordón por el reverso con el 146

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fin de obtener una penetración perfecta y regular. Los soportes pueden ser de cobre, acero o cualquier metal refractario aislante de calor (amianto). La gran diferencia entre los dos procedimientos oxiacetilénico y eléctrico por arco, estriba en el precalentamiento de la pieza anterior a la soldadura. La temperatura de precalentamiento varía entre los 100 350° C siendo tanto más elevada cuanto que el espesor aumenta y resultando imprescindible a partir de los 5 a 6 m/m. Este precalentamiento presenta numerosas ventajas. • Disminuye la porosidad y sopladura, retardando la solidificación. • Favorece la penetración del cordón, siendo el metal más fluido. • Permite la utilización de una corriente de intensidad más baja. • Favorece la estabilidad del arco. 4.7.

CARACTERÍSTICAS DE LOS ELECTRODOS La soldadura por arco del aluminio y sus aleaciones necesita corriente continua o transformada para la estabilidad del arco. Por tanto, nos vemos obligados a transformar la corriente por conexión en el equipo ordinario. En este sentido pueden aplicarse diversos dispositivos, aparatos con células o dispositivos de alta frecuencia. El arco entre varillas de aluminio es muy inestable, a causa de la película de alúmina que se forma en el extremo de la varilla que es muy refractaria. Necesariamente nos vemos obligados a utilizar electrodos revestidos debiendo cumplir dicho revestimiento diversas funciones importantes. • Disolver la alúmina que se forma sobre el metal base. • Producir una escoria ligera de densidad menor que la del metal fundido. • Reducir la tensión superficial de las gotas fundidas para que éstas sean de aceptable amplitud, asegurando así la continuidad del cordón.

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• Estabilizar el arco. • Dar una escoria de pequeña viscosidad para recubrir lentamente el metal fundido. El alma del electrodo debe tener en principio la misma composición que la del metal de base pero en la práctica se toman para ésta aleación más fusibles particularmente aleaciones AL – SI.

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