historia

Gracias al desarrollo de nuevas técnicas durante la primera mitad del siglo XX, la soldadura sustituyó al atornillado y al remachado en la construcción de muchas estructuras, como puentes, edificios y barcos. Es una técnica fundamental en la industria del motor, en la aeroespacial, en la fabricación de maquinaria y en la de cualquier producto hecho con metales.

soldaduras Soldadura, en ingeniería, procedimiento

por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin al aporte de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión es inferior a la de las piezas que se han de soldar.

categorías: soldadura por presión: que se realiza

sin la aportación de otro material mediante la aplicación de la presión suficiente y normalmente ayudada con calor.

soldadura por fusión: realizada mediante la aplicación de calor a las superficies, que se funden en la zona de contacto, con o sin aportación de otro metal.

En cuanto a la utilización de metal de aportación se distingue entre soldadura:

soldadura autógena. Esta última se realiza sin añadir ningún material.

Soldadura ordinaria o de aleación :se lleva a cabo añadiendo un metal de aportación que se funde y adhiere a las piezas base, por lo que realmente éstas no participan por fusión en la soldadura.

Se distingue también entre soldadura blanda y soldadura dura, según sea la temperatura de fusión del metal de aportación empleado.

la soldadura blanda: Los metales de aportación de las soldaduras blandas son aleaciones de plomo y estaño ,se utiliza metales de aportación cuyo punto de fusión es inferior a los 450 ºC .

Soldadura dura: En las soldaduras duras se emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (latonsoldadura).

metales con temperaturas superiores 450 ºC .

Para unir dos piezas de metal con aleación, primero hay que limpiar su superficie mecánicamente y recubrirla con una capa de fundente, por lo general resina o bórax. Esta limpieza química ayuda a que las piezas se unan con más fuerza, ya que elimina el óxido de los metales. A continuación se calientan las superficies con un soldador o soplete, y cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de aportación se aplica éste, que corre libremente y se endurece cuando se enfría. En el proceso llamado de resudación se aplica el metal de aportación a las piezas por separado, después se colocan juntas y se calientan.

SOLDADURA POR FUSIÓN

Este tipo agrupa muchos procedimientos de soldadura en los que tiene lugar una fusión entre los metales a unir, con o sin la aportación de un metal, por lo general sin aplicar presión y a temperaturas superiores a las que se trab.aja en las soldaduras ordinarias

Soldadura por gas La soldadura por gas o con soplete

utiliza el calor de la combustión de un gas o una mezcla gaseosa, que se aplica a las superficies de las piezas y a la varilla de metal de aportación. Este sistema tiene la ventaja de ser portátil ya que no necesita conectarse a la corriente eléctrica. Según la mezcla gaseosa utilizada se distingue entre soldadura oxiacetilénica (oxígeno/acetileno) y oxihídrica (oxígeno/hidrógeno), entre otras.

Se usa el calor de la llama producida por la combustión del acetileno (C2H2) al reaccionar con Oxígeno, después de que se mezclan en el soplete (boquilla y tubo mezclador)

El acetileno entra a 0,3 y 0,6 kg/cm2 máximo 1,5 kg/cm2.El oxígeno entra a menos de 4 kg/cm2.

3200° c

C2H2 + O2 2OC + H2 + calor2OC2 + H2 +3/2O2 2CO2 + H2O + Calor

Producción de los gasesAcetileno:

En generadores de acetileno: El carburo de calcio (CaC2) se combina químicamente con el agua (H2O) produciendo acetileno (C2H2) CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 + calor

Caída de agua sobre carburoCaída de carburo sobre aguaContacto en balde volcador

Almacenado diluido en acetona en tubos de acero

Masa porosa de asbesto, tierra de diatomeas y carbón vegetal P = 15 a 20 kg/cm2, Aproximadamente 6000 l a una presión absoluta de 19 kg/cm2 disueltos en 13 litros de acetona

Oxigeno:

Almacenado en tubos a 125 kg/cm2 - 200 kg/cm2 un volumen de 10000 l O2 El regulador o reductor de presión reduce la presión de almacenamiento a la de trabajo.

Soldadura a izquierda: La varilla del aporte va delante de la llama, (ambas en zigzag). Esta por soplado empuja el material fundido hacia delante.Para materiales de hasta 3 mm de espesor.Inconvenientes de pérdida de calor, enfriamiento rápido y textura con defectos

Soldadura a derecha: La varilla del aporte va siguiendo a la llama. (ambas en forma circular)Para espesores de más de 3 mm.La llama calienta la zona de fusión y retiene el material fundido por efecto de soplado

Se funden las piezas a soldar y el aporte.Se usa el calor del arco voltaico producido al circular una corriente eléctrica, a través del aire, entre los electrodos positivo y negativo, constituidos por la pieza a soldar que actúa de ánodo y la pinza con la varilla del material de aporte que es el cátodo.Se alcanzan temperaturas de hasta 3600C

Electrodo: Es la pinza con la varilla de aporte de materialPieza: Es el material a soldar.

La corriente eléctrica se produce en un transformador-rectificador conectado a la red eléctrica industrial o en un generador de corriente continua movido por un motor eléctrico o motor de combustión interna.Generalmente se usa corriente continuaDe 50 V a 70 V para encender el arco y de 20 V y 30 V durante el trabajo. La corrientes circulante varía de 50 a 500 amperes.

ElectrodosEstá constituido por una varilla de acero o aleación, las que actualmente vienen todas revestidas o recubiertas con un material especial

Recubrimientos: Revestimiento de rutilo óxido de titanio. Revestimiento ácido: Ferro manganesoRevestimiento básico: Carbonato cálcicoRevestimiento orgánico: Celulosa

Función del revestimientoEl revestimiento se funde y forma una envoltura gaseosa que impide la penetración del nitrógeno y del oxígeno del aire, que causarían, el primero la fragilidad del material y, el segundo, inclusiones de óxidos, que debilitan la soldadura.Además el revestimiento contiene elementos que suplen las materias eliminadas por la combustión, como por ejemplo el manganeso y el carbono.Al ionizar el aire, estabiliza el arco eléctrico.Forma escorias que cubren el cordón de soldadura, disminuyendo la velocidad de enfriamiento con lo que se reducen las tensiones en el material además de absorber las impurezas del baño de fusión.

Soldadura aluminotérmica El calor necesario para este tipo de

soldadura se obtiene de la reacción química de una mezcla de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas. El metal líquido resultante constituye el metal de aportación. Se emplea para soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el método utilizado para soldar los raíles o rieles de los trenes.

SOLDADURA POR PRESIÓN Este método agrupa todos los procesos de

soldadura en los que se aplica presión sin aportación de metales para realizar la unión. Algunos procedimientos coinciden con los de fusión, como la soldadura con gases por presión, donde se calientan las piezas con una llama, pero difieren en que la unión se hace por presión y sin añadir ningún metal. El proceso más utilizado es el de soldadura por resistencia; otros son la soldadura por fragua (descrita más arriba), la soldadura por fricción y otros métodos más recientes

Soldadura por resistencia Este tipo de soldadura se realiza por el

calentamiento que experimentan los metales debido a su resistencia al flujo de una corriente eléctrica. Los electrodos se aplican a los extremos de las piezas, se colocan juntas a presión y se hace pasar por ellas una corriente eléctrica intensa durante un instante. La zona de unión de las dos piezas, como es la que mayor resistencia eléctrica ofrece, se calienta y funde los metales. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria para la fabricación de láminas y alambres de metal, y se adapta muy bien a la automatización