Proceso de soldadura Brazing y Soldering

7/25/2019 Proceso de soldadura Brazing y Soldering

1/51

ASOCIACIN ESPAOLA DE SOLDADURA Y TECNOLOGAS DE UNIN

-CURSO DE FORMACIN DE INGENIEROS INTERNACIONALES DE SOLDADURA-

TTeemmaa11..1166

SSOOLLDDEEOOBBLLAANNDDOOYYFFUUEERRTTEE

Actualizado por: Carlos Ranninger Rodrguez

Junio 2007

Rev. 1


2/51


-CURSO DE FORMACIN DE INGENIEROS INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 1.16 -1-Rev. 1 Junio 07

NDICE

1.- INTRODUCCIN

2.- CONSIDERACIONES SOBRE LAS SOLDADURAS FUERTE Y BLANDA2.1.- Limpieza y preparacin de superficies2.2.- Utilizacin de fundentes2.3.- Atmsferas protectoras2.4.- Mojabilidad. Tensin superficial2.5.- Efecto capilar2.6.- Diseo de juntas2.7.- Consideraciones sobre los materiales de aportacin2.8.- Procesos de soldeo2.9.- Detenedores o limitadores

3.- SOLDADURA FUERTE

3.1.- Metales de aportacin3.2.- Materiales soldables por soldeo fuerte

4.- SOLDADURA BLANDA

4.1.- Metales de aportacin4.2.- Fundentes4.3.- Procesos especficos

5.- SOLDEO CON LATONES O BRONCES

6.- INSPECCIN Y ENSAYO DE LAS SOLDADURAS

6.1.- Ensayos no destructivos

6.2.- Ensayos destructivos6.3.- Defectos

7.- SEGURIDAD EN EL TRABAJO

7.1.- Precauciones


3/51



1.-INTRODUCCIN

Dentro de los procesos de soldeo sin fusin de metal base para la unin de piezas metlicas son muy

utilizados los que producen la unin mediante soldadura fuerte o soldadura blanda. Se utiliza un material de

aportacin diferente a los de las piezas a unir. Este material de aportacin se funde durante el proceso desoldeo y su punto de fusin es inferior al de dichos materiales a unir.

Caractersticas de las uniones mediante soldadura fuerte y blanda son:

No se produce la fusin del o de los materiales base a unir.

Se utiliza un material de aportacin, que funde y es el que realiza la unin.

Generalmente se produce una unin metalrgica entre los materiales base a unir y el material de

aportacin interpuesto.

El material de aportacin tiene un punto de fusin inferior a los puntos de solidus de las aleaciones

base a unir.

El material de aportacin fluye por efecto capilar entre las superficies de los materiales base,

rellenando la junta de la soldadura.

En la soldadura fuerte el material de aportacin tiene un punto de fusin superior a 450 C.

En la soldadura blanda el material de aportacin tiene un punto de fusin inferior a 450 C.

Al tener los materiales de aportacin puntos de fusin inferiores a los de los metales base, quiere decir

que son materiales diferentes. Adems, en la mayora de los casos se trata de aleaciones muy diferentes a

las de los componentes a unir.

En ocasiones se realizan soldaduras de componentes con materiales de aportacin diferentes a ellos. Sin

embargo, estas aleaciones de aportacin tienen puntos de fusin parecidos (superiores a 450 C), aunque

algo inferiores, a los de los materiales a unir y durante el soldeo puede producirse algo de fusin de los

metales base y, en consecuencia, una dilucin parcial del aporte. Tampoco en estos casos el efecto de que

el aporte fluya capilarmente entre las piezas a unir es determinante en la consecucin de la soldadura, por

lo que estas soldaduras, realizadas generalmente con latones o bronces, no se incluyen en las

consideradas como soldadura fuerte.

SOLDADURA DE UN ACERO GALVANIZADO DE 15 MM DE ESPESOR CON ELECTRODO DE BRONCE AL ALUMINIO

7


4/51



No obstante, cuidando las temperaturas durante el calentamiento por llama del metal base antes de

aplicar el metal de aportacin, pueden minimizarse o evitarse los efectos de dilucin del aporte y considerar

que la soldadura de productos frreos con latones o bronces es un proceso sin fusin de metal base.

Aunque la unin metalrgica entre el material de aportacin y los metales base a unir .es una

caracterstica de estas soldaduras fuerte y blanda, puede suceder en algunas soldaduras blandas, que nose aprecie una verdadera unin metalrgica. En estos casos, las piezas se mantienen unidas por un efecto

de adhesin entre los materiales.

Para que las interacciones entre los materiales base y el de aportacin sean adecuadas, las piezas

deben ser limpiadas adecuadamente en sus superficies a unir y mantenidas as, hasta el momento de la

aplicacin del material de aportacin, bien mediante un fundente o mediante una atmsfera protectora. El

calentamiento de las piezas para el soldeo produce su oxidacin y debe prevenirse el que sta sea

excesiva.

El diseo de las piezas a unir debe ser el adecuado para que se manifieste el efecto capilar, por lo que laseparacin entre ambas piezas es bastante crtica. Asimismo el calentamiento diferente entre ambas piezas

puede hacer que cambie esta distancia, por lo que el procedimiento de soldeo debe contemplar la forma de

aplicar el calor a las piezas a unir.

Las uniones mediante soldadura fuerte y blanda se realizan fundamentalmente con dos propsitos.

Pueden realizarse para mantener las piezas en una posicin fija entre s, sin que los esfuerzos que se

transmitan de una a la otra sean significativos, o pueden unirse con una finalidad estructural, para transmitir

la carga que soportan las piezas. En este ltimo caso, las soldaduras se disean a solape, transmitiendo las

cargas a cortadura en la unin sobre una superficie suficiente. No suelen disearse las uniones a tope,

salvo que se recrezcan las superficies a unir, de forma que la menor resistencia habitual del material del

aportacin y de la interfase formada se vea compensada por una mayor superficie.

Las uniones mediante soldadura fuerte y blanda se aplican tanto a componentes de escasa importancia,

como a componentes de elevada responsabilidad. Entre las ventajas de estas uniones figuran:

Los aspectos econmicos en uniones complejas.

Es un mtodo simple de unin sobre grandes superficies.

La distribucin de las tensiones es adecuada y se reduce la cuanta de las deformaciones.

Pueden preservar los recubrimientos y plaqueados.

Se pueden unir metales de soldabilidad metalrgica reducida.

Se pueden unir materiales disimilares.

Se pueden unir metales a no metales.

Pueden unirse piezas de diferentes espesores.

Se pueden realizar uniones de precisin.

Puede no requerirse un acabado de la soldadura o ste es ligero.


5/51



Pueden realizarse las uniones de muchas piezas al mismo tiempo.

2.- CONSIDERACIONES SOBRE LAS SOLDADURAS FUERTE Y BLANDA

2.1.- Limpieza y preparacin de superficies

2.1.1.- Limpieza y preparacin de materiales a unir

La limpieza de las superficies, para dejarlas libres de xidos, es necesaria, si se quiere asegurar una

unin sana y de calidad.

La uniformidad en el efecto capilar se obtiene slo cuando la grasa, aceite y suciedad han sido

eliminados, tanto del metal base como del metal de aportacin. Algunos de los fundentes empleados, tienen

propiedades limpiadoras, pero no es sta su funcin, sino la eliminacin de xidos. Es recomendable que el

soldeo se realice tan pronto como sea posible, una vez que el material haya sido limpiado.

Los mtodos de limpieza se pueden dividir en dos categoras, qumicos y mecnicos:

Los mtodos qumicos ms comunes son:

1. Disolventes.- Disolventes de petrleo o hidrocarburos clorados.

2. Vapores desengrasantes: tricloroetileno o percloroetileno estabilizados.

3. Productos alcalinos. Mezclas comerciales de silicatos, fosfatos, carbonatos, detergentes, agenteshumectantes y, en algunos casos, hidrxidos.

4. Emulsin limpiadora. Mezcla de hidrocarburos, cidos grasos, agentes humectantes yactivadores.

5. Limpiadores electrolticos. Andicos y catdicos.

6. Limpiadores cidos. Fosfatos, son tpicamente limpiadores cidos.

7. cidos decapantes, tales como cido sulfrico, cido ntrico o cido clorhdrico.

8. Baos de sales decapantes. Pueden ser electrolticos y no electrolticos.

9. Limpiadores por ultrasnicos. La limpieza se realiza con el empleo de ultrasonidos.

La seleccin del agente de limpieza qumico depender de la naturaleza del contaminante, del metalbase, condiciones de superficie y del diseo de la unin como factores principales. Existen productos

comerciales ya preparados para distintos materiales. Es importante que todo residuo sea eliminado

posteriormente de las partes limpias por un lavado adecuado.

Los mtodos de limpieza mecnicos son tambin utilizados para la eliminacin de impurezas de las

superficies. Entre ellos, el esmerilado, limado, soplado o cepillado. Si en el mecanizado se usan derivados

petrolferos o algn tipo de aceite es necesario eliminarlos antes del soldeo. En cualquier caso la separacin

de las partes a unir o la holgura de la unin al finalizar la operacin de limpieza debe ser la adecuada.

El mtodo mecnico de limpieza ms comn es el de proyeccin o granallado. Cuando se realiza lalimpieza por proyeccin, bien sea de gases (soplado), lquidos slidos, el material que se proyecta debe


6/51



estar limpio y no debe dejar ningn depsito sobre el material a limpiar; adems no se debe daar

distorsionar ninguna parte delicada de la pieza.

Los materiales recomendados para limpieza por proyeccin son:

perdigones, fragmentos fros de hierro fundido o de acero endurecido,

polvo o arenisca de acero inoxidable.

Materiales no recomendados son:

perdigones metlicos esfricos. El rayado que puedan hacer a la superficie no es recomendable

para la realizacin del soldeo.

materiales no metlicos tales como: almina, zircona, slice, carburos de silicio y otros, ya que estos

pueden incrustarse en la superficie y retardar el flujo del metal de aportacin.

materiales o elementos hmedos. Vapor u otros elementos no se recomiendan por la posibilidad de

contaminar con agua, minerales, etc. las superficies de la unin.

Cuando el soldeo se lleva a cabo en una atmsfera sin fundente, la falta de limpieza de las partes a

soldar es de gran importancia. La limpieza adquirir mayor importancia, y las partes ya limpias se

preservarn y protegern. Una tcnica muy comn es utilizar una estancia limpia para la sujecin y

ensamblaje de las partes limpias. Estas estancias son reas fsicamente separadas del resto del recinto y

con medios para controlar la atmsfera y limpieza en su interior.

2.1.2.- Recubrimiento de superficies

Algunas veces es muy deseable realizar el recubrimiento de las superficies de la unin con un material

ms soldable que el metal base.

Las ventajas del recubrimiento son dos principalmente: la soldadura es ms rpida y uniforme y se evita

el empleo de fundentes cidos fuertes.

Este procedimiento es muy empleado en aquellos materiales que tienen una pelcula de xido muy tenaz.

Los procesos para realizar el recubrimiento pueden ser varios; bao en caliente, depsito electroltico por

inmersin, etc.

2.2.- Utilizacin de fundentes

Cuando los metales no nobles son expuestos al aire ocurren reacciones qumicas. Por regla general la

velocidad de esta reaccin es incrementada con la temperatura. La reaccin que ms prevalece es la

oxidacin, aunque tambin pueden formarse carburos y nitruros. Estas reacciones perjudican a la unin

soldada por lo que para evitarlas y facilitar la unin se utilizan fundentes y atmsferas. Los fundentes

reciben distintos nombres, que normalmente se utilizan de forma indistinta. Se les denomina desoxidantes,

decapantes y generalmente flux o fluxes.


7/51



2.2.1.- Generalidades

El fundente no se utiliza para eliminacin de xidos, suciedades, etc., despus de la limpieza y

preparacin de las superficies a unir, sino que el empleo bsico del fundente es la disolucin y eliminacin

de xidos durante el soldeo.

Adems el fundente se debe dejar desplazar por el metal de aportacin fundido. Un dibujo de la accin

del fundente es el de la figura:

A. Fundente sobre metal oxidadoB. Fundente en ebullicin eliminando xidosC. Metal base en contacto con el fundente fundidoD. Metal de aportacin fundido desplaza al fundente fundido

E. Reaccin del metal de aportacin con el material baseF. Solidificacin del metal de aportacin

MECANISMO DE ACCIN DEL FUNDENTE

Las propiedades del fundente elegido: viscosidad a la temperatura de soldeo, tensin superficial, etc.

debern estar de acuerdo a las necesidades del procedimiento.

Algunos metales de aportacin, como cobre y fsforo y aleaciones conteniendo litio, actan como si

fuesen fundentes sobre ciertos metales base. No obstante, en aquellos procesos en que el perodo de

calentamiento es grande se deber emplear el fundente.

2.2.2.- Constituyentes de los fundentes

Un gran nmero de compuestos qumicos son utilizados en la formulacin de fundentes. Los fundentes

apropiados son mezclas de muchos compuestos; mezclados de cierta forma para que den resultados

satisfactorios a los requerimientos especficos.

Los constituyentes ms comunes de los fundentes son:

Boratos: (de sodio, potasio, litio...)

Son muy utilizados en la formulacin de fundentes de alto punto de fusin. Tienen buen poder de

disolucin de xidos y la proteccin contra la oxidacin que dispensan es muy duradera. La mayora

de los boratos funden y son efectivos a temperaturas alrededor de 760 C ms. Su viscosidad es

alta, por lo que deben de ser mezclados con otras sales.

Brax fundido: Es otro compuesto de alto punto de fusin que es activo a altas temperaturas. No es

apenas utilizado en fundentes de bajo punto de fusin.

Fluoboratos: (de potasio, sodio...)

Su comportamiento es muy parecido a los boratos. Sin embargo no suministran una proteccin a la

oxidacin tan amplia como la de aquellos, aunque su viscosidad es menor. Se mezclan con boratos

7


8/51



compuestos alcalinos para formar fundentes. Hay que tomar las debidas precauciones cuando se

trabaja con ellos.

Fluoruros (de sodio, potasio, litio...)

Su reaccin a elevadas temperaturas con la mayora de xidos metlicos los hace particularmenteimportantes en aplicaciones donde hay xidos refractarios, tales como: xido de cromo, xido de

aluminio, etc. Hay que tener muy presentes las debidas precauciones al trabajar con ellos.

Cloruros: (de sodio, potasio, litio, etc.)

Su funcin es muy similar a la de los fluoruros, pero en un intervalo de temperatura inferior.

Acido brico

Es uno de los constituyentes ms usados en los fundentes. Se emplea en forma convencional en

forma calcinada.

Tiene la propiedad de facilitar la eliminacin del residuo cristalizado del fundente despus de la

operacin de soldadura. Su punto de fusin es intermedio entre los boratos y los fluoruros.

lcalis (hidrxido de potasio, hidrxido de sodio).

Su empleo es mnimo y an su mezcla, en pequeas cantidades con otros compuestos puede

suponer problemas al empleo y almacenamiento del fundente. Su misin es elevar la temperatura

de trabajo.

Agua

El agua est presente en los fundentes, bien como un componente qumico ms como adicin a

otros compuestos, para formar el fundente. Si el agua es indeseable en un fundente determinado,

ese fundente se calcina. El agua empleada en la fabricacin de un fundente no debe ser dura.

Si hay duda sobre su idoneidad se puede emplear alcohol agua tratada.

Agentes humectantes

Se emplean para facilitar el flujo en la pieza a trabajar, sin efectos sobre las funciones normales delfundente.

2.2.3.- Bases para la eleccin de fundente

No existe un fundente que sea adecuado para todas las aplicaciones de soldeo fuerte y blando. Los

fundentes se clasifican segn su funcin en los diversos grupos de metales base y en un rango especfico

de temperaturas. Para cada unin existen numerosos fundentes posibles, y la seleccin de un fundente

apropiado debe ser hecha con un anlisis cuidadoso de las necesidades en cada aplicacin particular.

Para un uso adecuado, el fundente debe ser qumicamente compatible con todos los metales base y los

metales de aportacin que entran en el proceso de soldeo. El fundente debe ser activo durante el tiempo y a


9/51



la temperatura del soldeo. Si el ciclo de soldeo es largo, podra seleccionarse un fundente menos activo,

pero que pueda proteger ms.

Cuando son posibles ms de un fundente, deberan evaluarse adems coste y seguridad.

Existen varios pasos para elegir un fundente especfico con un mximo de eficacia como son:

Para el soldeo por inmersin en bao debe ser eliminada el agua, normalmente por

precalentamiento, antes de la inmersin en el bao de sal fundida.

Para el soldeo por resistencia, el fundente debe permitir el paso de corriente elctrica, esto

normalmente requiere un fundente diluido.

El rango de temperatura efectiva del fundente debe incluir la temperatura a la que se va a realizar la

unin.

Las atmsferas controladas pueden modificar los requisitos del fundente.

Debe ser fcil de eliminar.

Debe minimizarse la posible accin corrosiva en el metal base en el aporte.

2.2.4.- Mtodos de aplicacin de los fundentes

Los fundentes pueden utilizarse en distintas formas: polvo, pasta, lquidos. La forma seleccionada

depende de los requisitos del trabajo, y del proceso de soldeo utilizado. Los fundentes, ya que son fciles

de aplicar, se aplican normalmente a pequeas partes en cualquier posicin.

El fundente en polvo puede ser aplicado a la unin de tres formas diferentes:

Seco,

Mezclado con agua o alcohol para formar una pasta,

En el soldeo manual con llama o similares, sumergiendo el metal de aportacin calentado en el

fundente.

Se utilizan las mezclas metal de aportacin y fundente, si es necesario que tanto el fundente como elmetal de aportacin estn presituados.

El fundente se debe aplicar cubriendo la totalidad de las superficies de la junta a soldar, si se quieren

evitar las descoloraciones en los extremos de la soldadura, el fundente puede aplicarse sobre zonas ms

amplias que la junta. El fundente slido se aplica en polvo, espolvorendolo sobre las superficies calientes.

Muchas veces se toma sumergiendo el extremo calentado de la varilla de aportacin en el fundente,

quedando ste adherido sobre la varilla. La pasta o el lquido deben poder adherirse sobre las superficies

limpias. Las pastas espesas pueden aplicarse con un cepillo y las menos viscosas por rociado o inmersin.

La viscosidad puede reducirse sin disolverlo, mediante un calentamiento a unos 50 60C.

Para el soldeo por induccin tambin es necesario un fundente. El fundente utilizado debera

descomponer los xidos sin corroer el metal base al metal de aportacin. Debe ser extremadamente


10/51



activo, ya que se utilizan tiempos de soldeo cortos, y a su vez debe ser de fcil eliminacin una vez

concluida la operacin de soldeo.

En el soldeo por resistencia se utiliza un recubrimiento de fundente para prevenir minimizar la oxidacin

del metal base durante el calentamiento, as como para provocar una fluidez en el metal de aportacin

fundido, facilitando su mojado, con el fin de producir y promover el rellenado de la junta por capilaridad.

2.2.5.- Eliminacin del fundente

Una vez finalizada la operacin de soldeo, los residuos deben eliminarse para evitar la corrosin por los

compuestos qumicos activos que pueda haber. En muchos casos pueden eliminarse con agua caliente.

Los fundentes saturados de xidos aparecen como cristalinos y son ms difciles de eliminar. Para

aquellos residuos que presenten problemas a la hora de su eliminacin se utilizan baos qumicos

especficos, bien comerciales, bien un cido en caliente, como sulfrico 10%. Si el conjunto soldado soporta

el temple, puede realizarse una inmersin en agua desde la temperatura final del soldeo.

Pueden utilizarse mtodos mecnicos si los mtodos anteriores se muestran ineficaces: cepillado, etc.

Algunas veces despus de la limpieza mecnica, se realiza una limpieza con agua, bien fra caliente.

El uso de la cantidad apropiada de fundente facilita la limpieza posterior.

2.3.- Atmsferas protectoras

2.3.1.- Generalidades

Las atmsferas controladas se emplean para prevenir la formacin de xidos durante el soldeo y, enmuchos casos, reducir la presencia de xidos, con objeto de que el metal de aportacin pueda mojar y fluir

sobre el metal base limpio.

El uso mayoritario de atmsferas controladas se produce en el soldeo en horno, aunque tambin se usan

estas atmsferas en el soldeo por induccin y por resistencia. Generalmente con ello se evita la realizacin

de la limpieza post-soldadura. Si en el soldeo con atmsfera controlada se emplea un fundente, s es

necesaria la limpieza post-soldadura.

En uniones de alta calidad es siempre aconsejable la realizacin de la unin en atmsfera controlada, ya

que de esta forma aseguramos la eliminacin de xidos en el proceso.

Aunque el empleo de una atmsfera controlada es muy simple hay que conocer muy bien el proceso de

soldeo a llevar a cabo, para evitar sorpresas desagradables.

Hay que tomar siempre las precauciones necesarias en el empleo con ciertos gases, bien sean txicos

(CO2), explosivos como hidrgeno o cualquier otro que pueda ser daino para el usuario.

Se describe la actuacin de algunas atmsferas.


11/51



2.3.2.- Tipos de atms feras

Hidrgeno (H2)

Es un agente activo que reduce la mayora de los xidos metlicos a elevadas temperaturas. Supresencia daa algunos metales base por fragilidad por H2. Puede ser explosivo.

Monxido de carbono (CO).

Es un agente activo, til para la reduccin de algunos xidos metlicos: Fe, Ni, Co y Cu a elevadas

temperaturas. Es necesario tener cuidado en su uso, por ello se hace conveniente una ventilacin

adecuada.

Dixido de carbono (CO2).

Tiene los mismos inconvenientes y hay que tomar las mismas precauciones que con el CO.

Nitrgeno (N2).

Se debe evitar su uso cuando sea posible la formacin de nitruros.

Vapor de agua (H2O).

La cantidad de vapor de agua en la atmsfera es medida por el punto de roco (temperatura a la

cual el vapor de agua del aire se condensa). El vapor de agua es normalmente indeseable en el

soldeo.

Oxgeno (O2).

Su presencia es siempre indeseable y hay que evitar su presencia o que se introduzca en la

atmsfera del horno.

Metano (CH4).

Puede provenir bien del mismo gas de la atmsfera, bien de lubricantes de un proceso anterior de

las piezas a unir, debido a una mala limpieza, etc.

Azufre (S).

Es indeseable, pues hace que el metal de aportacin no moje al metal base.

Vapores inorgnicos Vapores de compuestos de zinc, cadmio, litio, flor, etc. pueden servir para

reducir xidos metlicos.

Estos vapores son txicos por lo que es necesario tomar las debidas precauciones.

Gases inertes (He, Ar).

Inhiben la evaporacin de componentes voltiles durante el soldeo y permiten el empleo de

recipientes ms sencillos que los empleados para hacer el vaco.


12/51



Vaco.

Su utilizacin se incrementa da a da. Su atractivo es grande y se emplea con asiduidad en

industrias como la aeroespacial, electrnica, nuclear o militar y all en donde los fundentes y gases

atrapados en la unin soldada no sean adecuados. La presin de vaco se determina para cada

operacin de soldadura dependiendo de diversos factores.

En todos los casos el costo de la atmsfera es un factor primordial. Se emplear aquella atmsfera que

cumpla los requisitos especificados.

2.4.- Mojabilidad. Tensin superficial

Antes de realizar una operacin de soldeo, es necesaria una puesta a punto del proceso, es decir, hay

que asegurar la soldabilidad propia de cada una de las partes, lo que se puede controlar con la ayuda de

una medida de su mojabilidad por la aleacin de aportacin.

Para ello hay dos mtodos de evaluacin:

La utilizacin de un meniscodiagrama.

Empleo de una probeta de juego variable.

Cada mtodo se ha desarrollado en sectores industriales especficos. Por ej., el meniscodiagrama est

principalmente utilizado en la industria electrnica, que utiliza la soldadura blanda para unir componentes de

pequea dimensin; el proceso no dura ms de 2 3 seg. La probeta de juego variable est ms

especialmente adaptada para estudiar la soldabilidad en piezas masivas; debido a ello la operacin dura

minutos. Generalmente las temperaturas son ms elevadas.

El mtodo meniscodiagrama que utiliza como unidad de medida de la soldabilidad, el ngulo de mojado,

permite determinar los mejores parmetros de soldeo adaptados a las necesidades de fabricacin.

Por ejemplo, permite elegir:

Naturaleza de la aleacin de aportacin.

El flujo de decapado y su grado de eficacia.

La temperatura de soldeo y la duracin de la operacin.

La forma y dimensiones de los componentes.

La naturaleza de los componentes y los revestimientos de la superficie.

La probeta de juego variable permite conocer la influencia de los diferentes factores que intervienen en

fabricacin en las operaciones de soldeo fuerte y blando, permitiendo asimismo conocer y determinar la

holgura adecuada de la unin.

Por otro lado, complementario a estos estudios es frecuente determinar por exmenes metalogrficos, las

reacciones metalrgicas entre el metal base y la aleacin de aportacin.


13/51



2.4.1.- Estudio de la soldabilidad por el mtodo meniscogrfico

Consideremos un lquido. Est constituido por molculas y existen fuerzas de atraccin de Van der Waals

que son fuerzas cohesivas, que mantienen en contacto unas con otras. Las fuerzas de atraccin entre

molculas son nulas cuando su distancia es del orden de 100 .

Se considera una gota de metal de aportacin de aleacin lquida, en contacto con un slido y una

atmsfera. Se han creado 3 superficies de separacin slido/lquido (pieza a soldar - metal de aportacin

lquido, lquido - atmsfera y slido atmsfera). Las tensiones superficiales dependern del estado fsico-

qumico de las fases en presencia as como de la temperatura.

Para cada par de elementos de las superficies de separacin se ejercen las fuerzas de tensin superficial

SV, LV, SL.

En el equilibrio de la gota de metal de aportacin lquido con el metal base y la atmsfera:

SL + LV . cos = SV cos = (SV- SL) / LV

7


14/51



Puede medirse el ngulo de contacto tambin colocando verticalmente una probeta del metal base en un

bao de metal de aportacin. En este caso se constata la formacin de un menisco en las vecindades de la

unin slido-lquido, bajo las mismas fuerzas de tensin superficial SV, LV, SL.

El ngulo que forma la superficie slida con el metal de aportacin lquido es quien define el mojado y es

funcin de los valores de tensiones superficiales. Si la diferencia de valores de tensiones superficiales en la

interfase con el slido (SV, SL) es grande, se mejora la mojabilidad del slido por el metal de aportacin

lquido, ya que disminuye el ngulo de mojado.

= 0 0< < =

Mojado perfecto Mojado parcial Mojado nulo

Se aumenta tambin la mojabilidad del slido por el metal de aportacin lquido, disminuyendo las

tensiones superficiales de este ltimo.

2.4.2.- Influencia del fundente en la mojabil idad

En el momento del soldeo el fundente lquido reemplaza la fase atmsfera en las relaciones anteriores.

Puesto que cos es inferior a la unidad,

SF > SL + LF

El fundente juega un doble pape! modificando la fuerza de tensin superficial:

Un papel fsico modificando las tensiones superficiales de los metales con el entorno- En este caso,el metal de aportacin desplaza al fundente.

Un papel qumico consistente en decapar la superficie de los materiales, eliminando las

heterogeneidades superficiales que vuelven a disminuir SL.

2.5.- Efecto capilar

En el soldeo fuerte y blando se pretende, la mayora de las veces, que el metal fundido rellene el espacio

de separacin entre las partes a unir. Esto puede producirse por efecto capilar. Precisamente el que el metal

de aportacin fluya capilarmente entre las partes a unir es una de las caractersticas principales de este tipode soldeo.

7


15/51



El fluir del metal de aportacin fundido, debido a las tensiones superficiales mencionadas, puede

producirse incluso en contra del efecto gravitatorio. Por ejemplo, en un tubo, las fuerzas que tiran del lquido

hacia arriba son las correspondientes a las tensiones superficiales, que actan sobre el permetro de

contacto y son proporcionales a dicho permetro y, por lo tanto, al dimetro del tubo. Estas fuerzas pueden

superar al propio peso del lquido, que es proporcional a la seccin del tubo y, por consiguiente, al cuadrado

del dimetro. Si la fuerza debida a las tensiones superficiales es superior al peso de la columna de lquido

en el tubo, el lquido tender a subir en el tubo hasta que dichas fuerzas se igualen. Al aumentar el dimetro

del tubo crece ms rpidamente el peso del lquido que la fuerza ascensional de las tensiones. Para cada

par -metal base / aporte- habr un dimetro, a partir del cual no se producir la ascensin del lquido.

Precisamente el trmino capilaridad viene de que este fenmeno se observ en tubos capilares. De la

misma manera, este efecto se produce entre superficies muy prximas.

La ley de Jurin da la altura que sube un lquido en un tubo y afirma que sta es directamente proporcional

a la tensin superficial del lquido e inversamente proporcional a su densidad y al dimetro del capilar,

h = 2 / r. g

Otro fenmeno importante dentro de la capilaridad es la formacin de un menisco en la superficie libre del

lquido. Este menisco est relacionado con el ascenso o descenso del lquido. Segn que el lquido moje o

no las paredes, es decir, segn que el ngulo de contacto sea menor o mayor de 90, la superficie libre del

menisco ser cncava o convexa hacia el exterior. Si es cncava, se origina una presin capilar hacia el

centro de la curvatura, que equilibra la presin hidrosttica y el lquido podr ascender. El valor de esta

presin capilar es,

p = 2 / r

Si el menisco fuese convexo, el efecto sera al contrario.

7


16/51



El diseo de las juntas, la temperatura de soldeo y la forma de aportar el calor para el calentamiento de

las piezas deben considerarse adecuadamente para que pueda producirse este efecto capilar.

Con el fundente en estado lquido, bien porque se aplique en dicho estado, bien porque haya fundido,

ocurre el mismo fenmeno de capilaridad.

2.6.- Diseo de juntas

El diseador deber tener unos conocimientos mnimos de los materiales a soldar y tener siempre

presente las condiciones de servicio de las piezas a soldar.

El diseo de la unin depende de varios factores. Los ms importantes son:

Composicin del metal base y del metal de aportacin.

Tipo de unin

Requisitos de servicio.

o Comportamiento mecnico.

o Conductividad elctrica.

o Presin en recipientes.

Generalmente se puede escoger entre varios metales de aportacin. Se elegir el que se considere ms

indicado para el fin propuesto. Si en una misma pieza hay que realizar varias soldaduras secuencialmente,

primero se ejecutar la que utilice el metal de aportacin con mayor temperatura de fusin y la ltima

operacin de soldeo ser aquella que utilice el material de aportacin con menor temperatura de fusin.

Esta prctica de soldeo se denomina "por pasos".

En el soldeo de metales disimilares el diseo de la unin a soldar debe ser el adecuado, ya que en caso

contrario las dilataciones y contracciones diferentes de los materiales pueden originar tensiones residuales

indeseables en la pieza.

EL LTIMO DISEO ES MEJOR QUE EL ANTERIOR Y STE MEJOR QUE EL PRIMERO.

7


17/51



Tipos de unin

Cuando los requisitos de servicio sean elevados, la soldadura deber reunir unas caractersticas igualeso superiores a las del material ms dbil de las piezas soldadas.

Los tipos de unin bsicos son:

A solape. Son las que proporcionan mayor resistencia a la unin. La longitud del solape suele variar

de una a tres veces el espesor de la pieza ms delgada. Son las uniones ms empleadas y

presentan la desventaja de que incrementan el espesor de la unin.

A tope. Tiene una resistencia muy inferior a la de la unin a solape y se emplea cuando las

condiciones de servicio no son muy severas.

A bisel. Sus propiedades son intermedias entre las de las dos anteriores. Presenta la desventaja de

su preparacin y alineacin, ya que es una junta ms laboriosa de preparacin y alineacin que las

anteriores.


18/51



Distribucin de tensiones

La figuras muestran diseos de uniones recomendadas. Estos diseos evitan concentracin de

tensiones. En donde sea posible se deben emplear uniones a solape.

Posicionamiento del metal de aportacin.

Si se realiza el soldeo manualmente, el metal de aportacin suele aadirse sin dificultades, pero si el

soldeo se realiza en horno, mediante equipos automticos, etc. hay que estudiar cmo se presita el metal

de aportacin y esto hay que tenerlo en cuenta al realizar el diseo de la unin.

El metal de aportacin puede ser presituado en forma de alambres, cintas, lminas, placas, polvos,

arandelas... incluso por spray.

7


19/51



La siguiente figura muestra algn ejemplo de cmo se presita el metal de aportacin en forma de

alambre.

En el diseo de uniones en donde se presitan planchas delgadas, secciones planas del metal de

aportacin, se debe permitir el movimiento de las piezas a unir, de forma que cuando el metal de aportacin

est fundido, se puedan aplicar unas fuerzas en sus extremos y eliminar el exceso de material de

aportacin.

Es recomendable que el metal de aportacin fluya slo de un lado. De esta forma se evita atrapar gases

en la unin. Tambin debe introducirse bien seco.

Soldaduras en recipientes a presin

Siempre que sea posible la unin ser a solape tal como muestra la figura:

Cuando la sellado se realiza con el fin de cerrar algn recipiente, en los momentos en que se estrealizando el soldeo, el recipiente debe estar abierto, para que los gases que se produzcan en la fusin

puedan salir y no creen ninguna sobrepresin.

7


20/51



Ensamblaje

Cuanto ms sencillo sea el montaje, ms econmico ser. El mtodo ms econmico es aquel en que las

partes a unir se colocan y sujetan unas con otras sin necesidad de fijaciones, grapas, tornillos, etc. y el

metal de aportacin es situado en la zona a soldar independientemente del proceso de calentamientoutilizado.

Cuando es necesario el uso de fijaciones para el ensamblaje de las partes a soldar, debido a la

complejidad o a pequeas tolerancias dimensionales, se debe de tener en consideracin lo siguiente:

La masa de fijacin debe de ser la menor posible; el calor por conduccin disipado por ella debe ser

mnimo y obstruir poco o nada el flujo del metal de aportacin.

El material de la fijacin se seleccionar de acuerdo con el proceso de calentamiento utilizado. Si,

por ejemplo, el calentamiento se realiza en horno de atmsfera controlada, el material de fijacin

debe de ser compatible con la atmsfera.

El material de la fijacin deber tener un coeficiente de dilatacin parecido al del metal base y no

deber dejarse mojar por el metal de aportacin.

Cada proceso de calentamiento exigir unos requisitos especficos, aparte de los generales, para las

fijaciones empleadas. Por eso, si se puede, se deber evitar el uso de cualquier tipo de fijacin.

2.7.- Consideraciones sobre los materiales de aportacin

El material de aportacin es el que se aade al realizar el soldeo y que finalmente constituye la soldadurade unin. Suelen ser aleaciones diseadas y escogidas para un determinado proceso de soldeo y unos

materiales base. La temperatura de fusin del metal de aportacin debe ser inferior a la de los metales a

unir.

Las caractersticas que debe cumplir el metal de aportacin son:

Capacidad de mojar al metal base.

Apropiada temperatura de fusin y buenas propiedades de flujo para permitir su distribucin, por

efecto capilar en las uniones.

Composicin homognea y estable para minimizar la separacin de componentes en la licuacin a

la temperatura del soldeo.

Ser capaz de producir una unin soldada que cumpla los requisitos de resistencia mecnica y a la

corrosin en estado normal de servicio.

Dependiendo del caso, ser capaz de producir evitar interacciones metal-base y metal de

aportacin.

Aparte de su posibilidad de mojar el metal base, la caracterstica de fusin del metal de aportacin esquizs la caracterstica ms importante para determinar la seleccin del aporte para una aplicacin

particular.


21/51



Los metales puros se transforman del estado slido al estado lquido a una temperatura determinada. La

mayora de los metales de aportacin no son metales puros, sino aleaciones, por tanto el paso de slido a

lquido se realiza en un rango de temperatura.

2.7.1.- Fusin del metal de aportacin

Una mejor comprensin del comportamiento de los metales de aportacin durante el soldeo se obtiene

observando los diagramas de equilibrio. La informacin que dan los diagramas de equilibrio es muy valiosa

para saber cmo va a actuar el material de aportacin a la temperatura de soldeo. Tambin delimita el

campo de temperatura en que puede operar el material.

Sirva como ejemplo sencillo el diagrama Cu-Ag.

2.7.1.1.- Explicacin de un diagrama de equilibrio simplificado.

Se considera un diagrama binario como el de la figura, sin solubilidades mutuas (inmiscibilidad total) en

estado slido y un punto eutctico. La mayor temperatura a la que un metal aleacin es completamente

slido se denomina solidus; la menor temperatura en la cual un metal aleacin es completamente

lquido, se denomina liquidus. En un metal puro, las temperaturas de solidus y de liquidus coinciden, ya

que funde y solidifica a temperatura constante. Muchas veces se considera como punto de fusin de una

aleacin a la temperatura en que la aleacin comienza a fundir, temperatura de solidus. Sin embargo,dado que, normalmente, el metal de aportacin funde completamente antes de fluir por efecto capilar al

interior de la unin, tanto en el soldeo fuerte, como en el blando, se considera como punto de fusin de la

aleacin de aportacin la temperatura de lquidus. Generalmente, se dan las dos temperaturas de una

aleacin determinada, la de liquidus y la de solidus (intervalo de fusin).

7


22/51



Los puntos TS1y TS2son los puntos de fusin de los metales puros 1 y 2. C representa la composicin y

temperatura de fusin de la aleacin eutctica de 1 y 2.

Las dos curvas TS1-C-TS2, representan las curvas de liquidus. Por encima de esta temperatura

cualquier composicin es lquida.

La lnea horizontal T1-C-T1 es el slido; por debajo de esta lnea todas las composiciones son

completamente slidas. T1es la temperatura de slido para todas las composiciones, salvo para los dos

metales puros.

Cuando una aleacin de la composicin eutctica, C, es calentada, permanece completamente slida

hasta que se alcanza esa temperatura T1, a la cual, en este punto, llega a ser completamente lquida.

Vase, por ejemplo, la aleacin de composicin C1. Puede ser parcialmente slida y parcialmente lquida

a temperaturas comprendidas entre T1 y T4 (tales como T2 y T3 indicadas por los puntos X e Y). A una

temperatura T2 (punto X) se, separa en un slido de composicin S1 (metal puro) y un lquido de

composicin C2, porque es la nica composicin que puede ser completamente lquida a la temperatura T2.

En los metales de aportacin para el soldeo fuerte y blando, que no son composiciones eutcticas, se

tarda un cierto tiempo para pasar de la temperatura de solidus a la de liquidus, al igual que en el

enfriamiento. Esto puede representar un problema si el intervalo de fusin es muy amplio, ya que las partes

a ser soldadas pueden ser alteradas durante este tiempo (vase punto 5.3), por un metal lquido de

composicin diferente a la original.

Cualquier movimiento relativo de las piezas a unir durante este tiempo puede producir fisuraciones en el

metal de aportacin.

Los metales puros y las composiciones eutcticas, una vez alcanzado su punto de fusin, son ms fluidos

que las composiciones intermedias, que en el intervalo de fusin son ms pastosas. Los metales de

aportacin con un intervalo estrecho, no tienden a separarse y fluyen capilarmente con facilidad con

holguras estrechas entre las piezas a unir. Los metales de aportacin con un intervalo ancho deben ser

calentados rpidamente hasta la temperatura de soldeo o bien aplicarse cuando las piezas hayan alcanzado

dicha temperatura, ya que comienzan a licuarse e intentar fluir con un lquido de una composicin diferentea la de aleacin y ms prxima a la eutctica. Adicionalmente precisan ms holgura entre las piezas y

forman zonas grandes de rebose de aportacin en los extremos de la soldadura.


23/51



La temperatura a alcanzar en cualquier punto de la unin debe ser aquella a la que todo el metal de

aportacin se encuentre en estado lquido, y a su vez, debe ser la mnima posible.

Las normas recomiendan para cada metal de aportacin normalizado un rango de temperatura de soldeo.Por debajo del rango puede no realizarse la fusin completa. Por encima pueden volatilizarse determinados

elementos de la aleacin, difundir e interaccionar en exceso con el metal base con posible formacin de

intermetlicos no deseables, dilucin, etc.

2.7.2.- Interaccin metal-base-metal de aportacin

Si el recorrido capilar es largo y el metal de aportacin interacciona con el metal base, las solubilidades

mutuas pueden cambiar la composicin del aporte y alcanzar la lnea de liquidus, comenzando una

solidificacin, que impida el llenar completamente la junta.

Asimismo, si el metal base y el aporte son mutuamente solubles puede producirse una erosin del metalbase y la formacin de intermetlicos. Estos ltimos pueden fragilizar la unin, disminuyendo la ductilidad.

La erosin puede suponer una prdida sensible de resistencia en el metal base, cuando se estn soldando

componentes muy finos.

Por regla general, si el metal de aportacin moja (se difunde) al metal base, se produce interaccin entre

ambos.

Los efectos de dicha interaccin se han descrito anteriormente. Los factores que influyen en la extensin

de esta interaccin son:

temperatura,

tiempo,

geometra de la unin.

Variando estos factores se puede conseguir aumentar disminuir la interaccin. Dependiendo qu casos,

convendr una cosa u otra.

2.7.3.- Seleccin de un metal de aportacin

Existen factores que hay que considerar en la eleccin de un metal de aportacin, para una aplicacin

especfica de brazing.

Metales base a unir.

Mtodo de calentamiento a utilizar.

Los metales de aportacin puros y las aleaciones con un estrecho intervalo de fusin, 25C entre

lquido y slido, son muy utilizados en aplicaciones donde la holgura de la unin es pequea.

El mtodo de calentamiento debe permitir que el metal de aportacin fluido llegue hasta el ltimorincn de la unin. Conforme aumenta la temperatura, el metal de aportacin se licua y se disuelve,


24/51



bien se difunde penetra capilarmente en la unin. Hay que tener gran cuidado en la aplicacin de

metales de aportacin con amplios intervalos de fusin. En estos casos se aplica el metal de

aportacin una vez alcanzada la temperatura de soldeo.

Temperatura de soldeo requerida.

Se suelen utilizar normalmente bajas temperaturas de soldeo para economizar en energa calorfica,

minimizar los efectos de calor en el metal base (evitar crecimiento de grano...) y minimizar las

interacciones metal base/metal de aportacin. Se utilizan temperaturas de soldeo ms elevadas,

con el fin de conseguir mayores resistencias de unin y puntos de fusin ms elevados, utilizando

metales de aportacin ms baratos.

Requisitos de servicio de la unin

Las composiciones debern escogerse para cumplir con los requisitos de servicio (temperatura de

servicio, tiempo de vida, ciclos trmicos...)

2.7.4.- Mtodo de aplicacin del material de aportacin

El metal de aportacin puede aplicarse manualmente en el instante apropiado durante el soldeo o puede

haber sido preposicionado antes del trabajo.

Existen formas estndar de metales de aportacin, como pueden ser varillas, rollos de alambre, polvos,

lminas, arandelas.... Dependiendo del diseo de la unin, mtodo de calentamiento y nivel de

automatizacin se podr utilizar una u otra. Cuando se trata de produccin masiva, el metal de aportacin

debe preposicionarse. De esta forma se asegura una cantidad uniforme de metal de aportacin en cada

unin.

La forma ms adecuada del metal de aportacin se elige en base a los siguientes factores:

Calidad de la unin.

Fcil aplicacin y buen manejo.

Coste del material por aplicacin.

Compatibilidad con el sistema y posibilidad de automatizacin del proceso.

2.8.- Procesos de soldeo

Se designan los procesos de soldeo de acuerdo a los mtodos de calentamiento. Algunos de los

procesos que hoy se utilizan son los siguientes:

Soldeo con soplete.

Soldeo en horno.

Soldeo por induccin.

Soldeo por resistencia.


25/51



Soldeo en bao.

Soldeo por infrarrojos.

Soldeo por haz de electrones.

Soldeo por lser.

En cualquiera de los procesos la mecnica es la misma: el metal de aportacin funde a una temperatura

inferior a la de fusin de los metales base y se distribuye en la junta por efecto capilar.

2.8.1.- Soldeo con soplete

El calentamiento se realiza con llama. El soldeo puede llevarse a cabo con uno ms sopletes y puede

ser manual o no, siendo una operacin con grandes posibilidades de automatizacin.

Es necesario aplicar un flux para realizar el decapado. El metal de aportacin se va aportando

manualmente y se introduce capilarmente entre las partes a unir.

Precisa un operador entrenado. La llama se dirige a las partes a unir hasta que alcancen la temperatura

adecuada. Primeramente funde el fundente y al llegar las partes a la temperatura de soldeo, al aplicar el

material de aportacin, ste funde al contacto con el metal base. La llama no se aplica directamente sobre el

material de aportacin para fundirlo. Tampoco se calientan las partes a unir llevando el dardo de la llama

sobre ellas, ya que podra provocarse una fusin parcial de metal base, quemado del fundente, etc. Si se

sueldan dos tubos a solape, la llama se dirigir primeramente sobre el interior, que al dilatar disminuir la

separacin entre ambos y calentar al exterior. Si se procede a la inversa, el interior no se calentara

adecuadamente, aumentara la separacin entre los tubos, podra escurrir el fundente y disminuira el efecto

capilar.

2.8.2.- Soldeo en horno

Se emplea generalmente en producciones masivas, ya que este proceso se puede aplicar a altas

producciones, siempre que las partes a ser soldadas pueden ser ensambladas, con el metal de aportacin yel fundente, si es necesario, presituado en o cerca de la unin.

7


26/51



Se emplea fundente atmsfera controlada para el proceso de soldeo. Tambin se puede hacer el vaco

dentro del horno, mejorando muchsimo las caractersticas de la unin.

Los hornos que generalmente se emplean son de estos tipos: horno de vaco, horno continuo o de de

solera mvil con aire o atmsfera controlada, mufla con aire o atmsfera controlada y de campana con

atmsfera controlada. La forma de calentamiento es por resistencia, gases lquidos; aunque ltimamentetambin se calienta por induccin. Si el calentamiento es por llama, sta no debe incidir directamente sobre

las piezas. El control de temperatura debe ser bastante preciso; generalmente en 6 C.

Las piezas complejas deben calentarse uniformemente para prevenir distorsiones.

El fundente suele aplicarse en polvo seco o en pasta. Si estos ltimos contienen agua pueden secarse

calentando el conjunto a 175 200 C durante 5 15 minutos en estufas u hornos de recirculacin de aire.

El tiempo necesario para el calentamiento depende del espesor y de la masa de las piezas, as como dela cantidad de fijaciones utilizadas. Una vez alcanzada la temperatura de soldeo, bastaran uno o dos

minutos para obtener la soldadura. En ocasiones se utilizan tiempos mayores, hasta media o una hora, para

elevar la temperatura de refusin del material de la soldadura o cuando es beneficiosa la interaccin entre el

metal de aportacin fundido y el metal base para las propiedades de ductilidad o de resistencia de la unin.

2.8.3.- Soldeo por induccin

El calor necesario para la soldadura es obtenido por corrientes inducidas en las partes a unir. Estas

corrientes elctricas son inducidas por una bobina, situada prxima a las piezas a unir, por la que circula

una corriente alterna. Las piezas no forman parte del circuito elctrico de la bobina, actuando como si fueran

el secundario en cortocircuito de un transformador, en el que el primario es la bobina. El calentamiento se

produce por efecto Joule al paso de las corrientes inducidas en la resistencia elctrica que supone el metal

de las piezas. El metal de aportacin se presita con anterioridad a la operacin de soldadura.

7


27/51



Es necesario un diseo cuidadoso de la unin y de la bobina inductora para que las partes de la unin

alcancen la misma temperatura a la vez. Se utiliza fundente, salvo que se realice el soldeo en atmsferaprotectora, que cumpla dicha funcin.

Se suele utilizar alta frecuencia, generalmente entre 10 y 450 kHz. Cuanto ms alta sea la frecuencia,

ms superficiales son las corrientes inducidas y, por lo tanto, ms superficial es el calentamiento. Si la

soldadura est situada en la superficie o muy prxima pueden emplearse ms altas frecuencias. En otro

caso, son preferibles frecuencias del rango inferior. Si se emplean frecuencias muy altas y tiempos largos

para que el calor penetre, adems de encarecer el proceso, podran producirse fusiones superficiales de las

piezas. En un proceso automatizado el tiempo necesario para el soldeo es de segundos

Ejemplo de tipos de bobinas inductoras. Suelen estar refrigeradas por agua.

2.8.4.- Soldeo por resistencia

El calor necesario para realizar la soldadura se obtiene por la resistencia que presentan los electrodos y

las piezas a unir al paso de la corriente elctrica. Todos los componentes de la unin forman parte del

circuito elctrico. El material de aportacin se presita con anterioridad al proceso.

7


28/51



La mayora de las veces se emplea fundente, aplicndolo con anterioridad a la operacin de soldadura.

Se emplean fundentes que favorezcan el paso de la corriente elctrica. La mayora de los fundentes son

aislantes si estn secos y no permiten suficiente paso de corriente. En algunas ocasiones tambin se

emplean atmsferas; si stas hacen la funcin de fundentes, estos no son necesarios.

El equipo consiste en dos mordazas o grapas con dos electrodos al final de cada rama. Las ramas, estnconectadas a un transformador. Las mordazas es preferible que estn refrigeradas para evitar

sobrecalentamientos. Simultneamente con el paso de la corriente se aplica una presin, que debera

mantenerse hasta que la junta haya solidificado. En algunos casos los dos electrodos se aplican del mismo

lado y en el mismo sentido, por lo que la presin deber ejercerse contra un respaldo.

Al igual que en otros procesos, tales como soldeo por induccin, etc., ste debe ponerse a punto. Debe

ajustarse la corriente para realizar el proceso con rapidez, aunque sin provocar sobrecalentamientos que

llevan a una mayor oxidacin, fusiones del metal base y deterioro de los electrodos.

El enfriamiento rpido de la pieza en agua, una vez solidificada la soldadura y capaz de mantener laspiezas unidas, es favorable para eliminar los residuos de fundente.

El diseo de las partes a unir y del conjunto debe tener en cuenta que hay que aplicar una corriente y una

presin a partes que estarn a temperaturas elevadas y que no deben colapsar o deformarse.

Los tiempos necesarios para el soldeo pueden variar entre pocos segundos y varios minutos, segn las

piezas.

7


29/51



2.8.5.- Soldeo por inmersin

Se diferencian dos mtodos:

Por inmersin en bao qumico (fundente fundido bao de sales)

Por inmersin en metal fundido (metal de aportacin fundido)

En el primero, el metal de aportacin se presita en las piezas a unir. El conjunto convenientemente

ensamblado, bien sujeto, limpio y seco se sumerge en el bao de fundente fundido.

El fundente se encuentra en una cuba metlica o cermica, que puede calentarse externamente con

quemadores o internamente por resistencias elctricas o por calentamiento entre electrodos, actuando lapropia sal fundida como resistencia al paso de la corriente. En este caso hay que cebar inicialmente el paso

de corriente, creando un pequeo bao de sal fundida, bien por medios externos, bien cortocircuitando los

electrodos en la superficie de la sal.

El sistema de calentamiento y la masa de metal fundido sern los adecuados para que al introducir las

partes a unir no baje la temperatura del bao fuera de rango. Las partes a unir estarn debidamente

preposicionadas unas con otras y limpias.

Las sales fundidas transmiten el calor con rapidez a las piezas y se enfran y solidifican en las partes en

contacto con las piezas. El resto del bao las calientan de nuevo y las llevan a fusin y a la temperatura de

soldeo para la fusin del aporte presituado. En ello se tarda un tiempo, que suele ser beneficioso para las

piezas y la calidad de la soldadura, ya que supone un calentamiento homogneo de las mismas y del metal

de aportacin, que llega a la temperatura de fusin al mismo tiempo que las piezas, evitando que stas

estn fras cuando funda el aporte.

El soldeo en bao de sales tiene ventajas adicionales sobre el soldeo en horno (en ambos se lleva a

temperatura de soldeo todo el conjunto) cuando se sueldan materiales con lnea de solidus prxima a la

temperatura de soldeo y que, por consiguiente, a esta temperatura estn bastante reblandecidos, con bajo

lmite elstico, y pueden no soportar su propio peso. Si este es el caso, debern tomarse las precauciones

de estabilidad del conjunto necesarias al extraerle del bao a esa temperatura.

En el segundo mtodo el conjunto se sumerge en un bao de metal de aportacin fundido. Suele estar

limitado al soldeo de pequeos conjuntos, tales como conexiones de cables o de flejes. El metal fundido se

7


30/51



encuentra en un crisol, generalmente de grafito, calentado externamente, y protegido el metal fundido de la

atmsfera por una capa de fundente, que, consecuentemente, tambin estar fundido. El sistema de

calentamiento y la masa de metal fundido sern los adecuados para que al introducir las partes a unir no

baje la temperatura del bao fuera de rango. Las partes a unir estarn debidamente preposicionadas unas

con otras, limpias y con un fundente aplicado. Las partes sumergidas debern estar limpias y secas. La

humedad de alguna de sus partes puede provocar pequeas explosiones y salpicaduras.

2.8.6.- Soldeo por infrarrojos

El desarrollo de lmparas de cuarzo de alta intensidad (5.000 W, aunque se puede soldar con menor

potencia) ha hecho posible, el empleo de rayos infrarrojos como fuente de calor para las operaciones de

soldeo. El aporte trmico a la pieza vara inversamente con el cuadrado de la distancia. Dado que las

lmparas radian en un ngulo grande para la pieza, se utilizan concentradores para focalizar la radiacin

sobre las partes a soldar.

2.9.- Detenedores o limitadores

Cuando no se desea que el metal de aportacin pueda escurrir y adherirse al metal base fuera de la zona

de la junta soldada, se utilizan unos productos que delimiten las zonas sobre las que puedan adherirse el

aporte fundido. Pueden ser suspensiones en agua o un medio orgnico de xidos de aluminio, titanio,

cromo o magnesio. Se pinta con este producto las zonas sobre las que no se quiere que se adhiera el

aporte. Despus del soldeo pueden eliminarse por cepillado o lavado. La afectacin superficial que se haya

formado puede quitarse por un ataque cido en medio ntrico fluorhdrico si no hay cobre o plata en el

conjunto, que se corroera. En ese caso se pueden utilizar soluciones de sosa custica o bifluoruro amnico,

que sirven para todos.

3.- SOLDADURA FUERTE

Dentro de los procedimientos de soldeo sin fusin de metal base para la unin de piezas diversas

metlicas son muy utilizados los que producen la unin mediante soldadura fuerte. Se utiliza un material de

aportacin diferente a los de las piezas a unir. Este material de aportacin se funde durante el proceso de

soldeo y su punto de fusin es inferior al de dichos materiales a unir.

Caractersticas de las uniones mediante soldadura fuerte son:

No se produce la fusin del o de los materiales base a unir.

Se utiliza un material de aportacin, que funde y es el que realiza la unin.

Generalmente se produce una unin metalrgica entre los materiales base a unir y el material de

aportacin interpuesto.

El material de aportacin tiene un punto de fusin inferior a los puntos de solidus de las aleaciones

base a unir.

El material de aportacin fluye por efecto capilar entre las superficies de los materiales base,

rellenando la junta de la soldadura.

En la soldadura fuerte el material de aportacin tiene un punto de fusin superior a 450 C.


31/51



En el captulo anterior se han hecho las consideraciones correspondientes y comunes a las soldaduras

fuerte y blanda y se han presentado las bases, conceptos y procesos aplicables a ambos tipos de soldeo.

Se exponen aqu los aspectos especficos concernientes a la soldadura fuerte y sus aplicaciones.

3.1.- Metales de aportacin

Las composiciones de los metales de aportacin se escogen para cumplir los requisitos del soldeo. As,

para mejorar la limitada capacidad de aleacin (mojabilidad) de las aleaciones plata-cobre, utilizadas para el

soldeo fuerte de los aceros y fundiciones, se les adiciona zinc, cadmio o ambos, disminuyendo as las

temperaturas de liquidus y solidus. Se adiciona estao en lugar de zinc o cadmio si hay objeciones a la

utilizacin de elementos con elevada presin de vapor. Tambin hay objeciones actualmente a la presencia

de cadmio, por su carcter txico. El cadmio ha sido muy utilizado porque disminuye sensiblemente los

puntos de fusin.

Anlogamente, se adiciona silicio a los materiales de aportacin de aluminio y de aleaciones base nquel

para disminuir los puntos de fusin. Otras aleaciones de aportacin contienen elementos, tales como litio,fsforo o boro, que reducen a los xidos de la superficie de los metales base y forman compuestos, que

funden a temperaturas inferiores a las de soldeo, fluyen y salen de la junta, dejando las superficies a soldar

limpias. Estos metales de aportacin pueden considerarse autofundentes.

Aleaciones Aluminio Silicio

Las aleaciones de este grupo son adecuadas para soldar aleaciones de aluminio de los grupos 1, 3, 5 y

6, as como aleaciones de colada, tipos A712.0 y C711.0. Pueden utilizarse los procesos en horno y por

inmersin y algunas son adecuadas para soldeo con llama en juntas a solape.

Aleaciones de Magnesio

Se utilizan para unir aleaciones de magnesio con llama, por inmersin y en horno. Hay que controlar con

precisin la temperatura de soldeo, para prevenir la fusin del metal base. Holguras en la junta entre 0,10 y

0,25 mm son las adecuadas. La resistencia a la corrosin es buena, si se elimina el fundente tras el soldeo.

Estas uniones soldadas pueden emplearse en servicio hasta 120 150 C.

Aleaciones de cobre y cobre zinc.

Se utilizan para unir metales frreos y metales no frreos. La resistencia de los latones frente a la

corrosin hacen inadecuadas a estas aleaciones para soldar cobre, bronce al silicio, cupronqueles o acerosinoxidables, salvo que la corrosin no sea una cuestin significativa. Los latones requieren la utilizacin de

fundentes. Se utiliza normalmente el borax o borax-cido brico. Los aportes de solo cobre se utilizan para

soldar aleaciones frreas, base nquel y cupronqueles.

Cuprofsforos

Se utilizan principalmente para soldar cobre y aleaciones de cobre, con las que presenta caractersticas

de autofundente (desoxida). En ocasiones se utiliza para soldar plata, volframio y molibdeno. No debe

utilizarse para soldar aleaciones frreas o base nquel, ni cupronquel con ms del 10% de nquel. Pueden

utilizarse con todos los procesos.


32/51



Aleaciones de plata

Se pueden utilizar para soldar casi todos los materiales frreos y no frreos, excepto las aleaciones de

aluminio y de magnesio. Son aptas para todos los procesos de soldeo. Sin embargo, si se suelda al aire con

fundente, las aleaciones de cobre (principalmente con cobalto y nquel) mojan mejor que las de plata-cobre

a los productos frreos. Sin fundente, en atmsfera protectora, las aleaciones de plata mojan bien a losproductos frreos.

Se adiciona normalmente zinc, porque desciende el punto de fusin y mejora sustantivamente la

mojabilidad. Tambin se acompaa el zinc con cadmio o estao. El cadmio es muy activo para descender

los puntos de fusin y mejorar la fluidez, pero debe tenerse en cuenta la toxicidad de sus humos. Cuando

deban evitarse los humos, el estao, que tiene baja presin de vapor, sustituye al zinc o cadmio. Estas

aleaciones con estao tienen mayor intervalo de fusin.

El litio facilita la mojabilidad de las aleaciones de plata y es muy adecuado para soldar aleaciones que

formen xidos refractarios, como los aceros inoxidables, ya que tiende a reducirlos formando xido de litio.

Aleaciones de nquel y aleaciones de cobalto

Las aleaciones de nquel se utilizan para soldar aceros inoxidables austenticos y martensticos,

aleaciones base nquel y base cobalto, as como aceros al carbono y de baja aleacin y, en ocasiones,

cobre. Tienen buena resistencia a la corrosin y al servicio a elevada temperatura. Se alean principalmente

con cromo, aunque tambin con titanio o cobre. La adicin de boro desciende el punto de fusin

sensiblemente, pero debe cuidarse su empleo si se sueldan espesores muy pequeos, porque aumenta la

erosin..

Las aleaciones de cobalto tienen elevado punto de fusin y tambin resisten servicios a elevadatemperatura. Se utilizan por esta caracterstica y para soldar aleaciones de cobalto.

Aleaciones para el soldeo de metales refractarios

El soldeo fuerte es muy apto para la unin de metales refractarios. Normalmente a la soldadura de estas

aleaciones se les pedir tambin un buen comportamiento a temperaturas elevadas y resistencia a la

corrosin. Sern aleaciones o metales puros con puntos de fusin de hasta 3000 C. En la tabla se recogen

los puntos de fusin de estas aleaciones y metales, aunque no todos estn disponibles comercialmente.

En las siguientes tablas se muestran los metales de aportacin para soldadura fuerte con sus rangos detemperatura de soldeo.

La designacin AWS de los metales de aportacin lleva una B adecuado para brazing (soldadura fuerte)

seguida del smbolo del elemento mayoritario y del siguiente elemento de aleacin si es significativo. Sigue

un nmero o letra de un anlisis qumico particular en ell grupo a que pertenece.

La designacin EN es semejante pero adiciona despus del elemento principal su porcentaje tipo. Al final

incluye el intervalo de fusin.


33/51



INTERVALO DE FUSIN CARACTERSTICAS NORMAS

R.daN:mm2

A% d NF DIN BS AWS EN ISO 3677

710-860 55 6 8,1 L Cu P6

B Cu 94 P 710-860

710-845 55 5 8,1 L Cu P6 CP6

B Cu 94 P 710-845

710-825 50 4 8,1 07B1 B Cu 93 P 710-825

710-815 45 4 8 07B1 L Cu P7

B Cu 93 P 710-815

710-805 45 4 8 07B1 L Cu P7 CP3 B Cu P2 B Cu 93 P 710-805

710-785 45 4 8 07B1 L Cu P7

B Cu P2 B Cu 93 P 710-785

710-750 45 3 8 08B1 L Cu P8

B Cu 92 P 710-750

710-738 40 2 8 08B1 L Cu P8

B Cu 92 P 710-738

710-840 52 5 8,1 L-Cu P6

B Cu 94 P 710-840

710-815 45 4 8 07B1 L-Cu P7

B Cu 93 P 710-815

710-790 45 4 8 07B1 L-Cu P7

B Cu P2 B Cu 93 P 710-790

710-770 45 4 8 07B1 L Cu P7

B Cu P2 B Cu 93 P 710-770

710-750 45 4 8 08B1 L-Cu P8

B Cu 92 P 710-750

710-738 40 2 8 08B1 L-Cu P8

B Cu 92 P 710-738

650-700 35 2 8 B Cu 86 Sn P 650-700

710-815 50 5 8,1 B Cu93PAg 710-815

650-825 55 6 8,1 B Cu93PAg 650-825

650-820 55 6 8,1 07B2 B Cu93PAg 650-820

650-820 55 6 8,1 *06B1 *LAg2P CP2

B Cu91PAg 650-820

650-800 55 6 8,1 BCuP6 B Cu91PAg 650-800

650-810 65 8 8,2 06B2 L Ag5P CP4 BCuP3 B Cu89PAg 650-810

650-770 60 7 8,2 BCuP7 B Cu88PAg 650-770

650-750 65 8 8,3 B Cu84AgP 650-750

650-800 70 10 8,4 05B1 L Ag15P CP1 BCuP5 B Cu80AgP 650-800

650-720 45 4 8,2 07B3 *BCuP4 B Cu87PAg 650-720

7


34/51



Clasificacin Solidus Liquidus Rango Temperaturas de SoldeoAWS F C F C F C

PlataBAg-1 1125 607 1145 618 1145- 1400 618- 760

BAg-1 a 1160 627 1175 635 1175- 1400 635- 760BAg-2 1125 607 1295 702 1295- 1550 702- 843

BAg-2 a 1125 607 1310 710 1310- 1550 710- 843BAg-3 1170 632 1270 688 1270- 1500 688- 816

BAg-4 1240 671 1435 779 1435- 1650 779- 899

BAg-5 1250 677 1370 743 1370- 1550 743- 843

BAg-6 1270 688 1425 774 1425- 1600 774- 871BAg-7 1145 618 1205 652 1205- 1400 652- 760

BAg-8 1435 779 1435 779 1435- 1650 779- 899

BAg-8 a 1410 766 1410 766 1410- 1600 766- 871

BAg-1 3 1325 718 1575 857 1575- 1775 857- 968

BAg-1 3 a 1420 771 1640 893 1600- 1800 871- 982

BAg-1 8 1115 602 1325 718 1325- 1550 718- 843

BAg-1 9 1435 779 1635 891 1610- 1800 877- 982

BAg-20 1250 677 1410 766 1410- 1600 766- 871

BAg-21 1275 691 1475 802 1475- 1650 802- 899

Alumin io - Sili ci oBAISi-2 1070 577 1135 613 1110- 1150 599- 621

BAISi-3 970 521 1085 585 1060- 1120 571- 604

BAISi-4 1070 577 1080 582 1080- 1120 582- 604

BAISi-5 1070 577 1095 591 1090- 1120 588- 604BAISi-6b 1038 559 1125 607 1110- 1150 599- 621

BAlSi-7b 1038 559 1105 591 1090- 1120 588- 604

BAISi-8b 1038 559 1075 579 1080- 1120 582- 604

Metales Precioso s BAu-1 1815 991 1860 1016 1860- 2000 1016- 1093

BAu-2 1635 891 1635 891 1635- 1850 891- 1010BAu-3 1785 974 1885 1029 ,18 85- 1995 1029- 1091

BAu-4 1740 949 1740 949 1740- 1840 949- 1004

BAu-5 2075 1135 2130 1166 2130- 2250 1166- 1232


35/51



Clasificacin Solidus Liquidus Rango Temperaturas de SoldeoAWS F C F C F C

Cobre y Cobre-Zinc

BCu-11980 1082 1980 1082 2000 -2100 1093 -1149

BCu-1 a 1980 1082 1980 1082 2000 -2100 1093 -1149BCu-2 1980 1082 1980 1082 2000 -2100 1093 -1149

RBCuZn-A 1630 888 1650 899 1670 -1750 910 -954RBCuZn-C 1590 866 1630 888 1670 -1750 910 -954RBCuZn-D 1690 921 1715 935 1720 -1800 938 -982

Cobre - FsforoBCuP-1 1310 710 1695 924 1450 -1700 788 -927BCuP-2 1310 710 1460 793 1350 -1550 732 -843BCuP-3 1190 643 1495 813 1325 -1500 718 -816BCuP-4 1190 643 1325 718 1275 - 1450 691 -788BCuP-5 1190 643 1475 802 1300 -1500 704 -816BCuP-6 1190 643 1450 788 1350 -1500 732 -816

BCuP-7 1190 643 1420 771 1300 -1500 704 -816MagnesioBMg-1 830 443 1110 599 1120 -1160 604 -627

BMg-2 a 770 410 1050 566 1080 -1130 582 -610NquelBNi-1 1790 977 1900 1038 1950 -2200 1066 -1204

BNi-1 a 1790 977 1970 1077 1970 -2200 1077 -1204BNI-2 1780 971 1830 999 1850 -2150 1010 -1177BNi-3 1800 982 1900 1038 1850 -2150 1010 -1177BNi-4 1800 982 1950 1066 1850 -2150 1010 -1177BNi-5 1975 1079 2075 1135 2100 -2200 1149 -1204BNi-6 1610 877 1610 877 1700 -2000 927 -1093BNi-7 1630 888 1630 888 1700 -2000 927 -1093

BNi-8 1800 982 1850 1010 1850 -2000 1010 -1093Cobalto

BCo-1 2050 1121 2100 1149 210 -2250 1149 -1232


36/51



3.2.- Materiales soldables por soldeo fuerte

Pueden soldarse casi todos los materiales metlicos, eligiendo los materiales de aportacin adecuados y,

en su caso, los fundentes o atmsferas correspondientes. Se presupone que la eleccin puede ser correcta,

en base a las informaciones especficas de los fabricantes de los materiales de aportacin y de los

manuales de soldadura. Las precauciones a tomar, no obstante, para la eleccin del material de aportacin

y del proceso de soldeo son de dos tipos:

Relacionadas con las posibles interacciones entre el material base y el de aportacin:

o Formacin de intermetlicos

o Dilucin del aporte y posible falta de llenado de la junta

o Erosin sobre el metal base

Relacionadas con el ciclo trmico necesario para el soldeo:

o Efecto sobre las propiedades mecnicas del metal base,

o Efecto sobre su resistencia a la corrosin

En muchas ocasiones, la eleccin del aporte no est basada, cumpliendo las caractersticas resistentes

exigidas a la soldadura, en un soldeo a la menor temperatura y ms econmico por tanto. Si, por ejemplo,

7


37/51



para conseguir las propiedades del metal base, ste debe recibir un tratamiento trmico una vez soldado, la

soldadura de unin debe poder soportar dicho tratamiento trmico sin afectarse o reblandecerse en exceso.

Para ello, el punto de fusin del aporte debe ser bastante superior a la temperatura mxima del tratamiento

posterior. Esto aplica, entre otros, a las soldaduras fuertes de aceros aleados. Si se quiere realizar el temple

y el proceso de soldeo simultneamente, la temperatura de soldeo del aporte debe coincidir

aproximadamente con la temperatura de austenizacin del acero. Si lo que se quiere hacer coincidir es elrevenido con el proceso de soldeo, la temperatura de soldeo del aporte deber estar en el mismo rango de

temperaturas que el revenido. La coincidencia en el temple aplica, por ejemplo, a aceros templables,

principalmente al aire, y la coincidencia en el revenido aplica al soldeo de aceros rpidos o de herramientas

con temperaturas de revenido entre 550 y 650C.

En el soldeo de fundiciones no deberan utilizarse aportes de punto de fusin alto, por el riesgo de que en

las fundiciones existan eutcticas de bajo punto de fusin, que podran sufrir una refusin durante el soldeo

y por el riesgo de que puedan sufrir transformaciones microestructurales. As, por ejemplo, el soldeo de

fundiciones de hierro dctiles o maleables conviene realizarlo a temperaturas inferiores a 760C.

Los grados regulares de los aceros inoxidables austenticos (0,03%


38/51



Tambin pueden soldarse entre s las cermicas, por ejemplo, alumina, circonia y magnesia. Existen

dificultades de mojado, diferencias de dilatacin trmica, conductividad del calor y ductilidad, que pueden

causar fisuraciones bajo pequeas tensiones. Para mejorar el mojado, se pueden premetalizar las partes,

aunque pueden soldarse sin premetalizar.

Algunos metales refractarios presentan importantes problemas de soldeo. Entre ellos, el volframio,molibdeno, tntalo y niobio. Pese a las dificultades, el volframio se suelda con nquel, el molibdeno con

paladio y tntalo y niobio, previamente recubiertos electrolticamente de cobre o de nquel, con un metal de

aportacin compatible con el recubrimiento.

4.- SOLDADURA BLANDA

Los principios en los que se basa son los mismos descritos para las soldadura fuerte, teniendo en cuenta

que:

En la soldadura blanda el material de aportacin tiene un punto de fusin inferior a 450 C.

En un captulo anterior se han hecho las consideraciones correspondientes y comunes a las soldaduras

fuerte y blanda y se han presentado las bases, conceptos y procesos aplicables a ambos tipos de soldeo.

Se exponen aqu los aspectos especficos concernientes a la soldadura blanda y sus aplicaciones.

4.1.- Metales de aportacin

Existen un gran nmero de materiales de aportacin comerciales, que cubren las necesidades de

realizacin de soldaduras en casi todos los materiales. Se utilizan con el fundente adecuado para que fluyan

correctamente en la junta. Los ms utilizados son aleaciones estao plomo.

Aleaciones estao - plomo

Se utilizan en una amplia gama de composiciones. Su diagrama se muestra en la figura.

PLOMO % ESTAO ESTAO

7


39/51



El punto C tiene un 19,5% de estao. Puede observarse en el diagrama como varan sustancialmente a

partir de l y a mayores y menores contenidos de estao (derecha e izquierda, respectivamente), tanto las

temperaturas de solidus, como las de liquidus y el intervalo de fusin. Las aleaciones ms usuales estn

comprendidas entre el 5 y el 70% de estao. Esta ltima, ligeramente hipereutctica, es decir, apareciendo

una fase primaria de estao casi puro. Las aleaciones entre el 35 y el 50% de estao tienen ya una

temperatura de liquidus que puede considerarse baja y presentan una buena mojabilidad y resistencia yprecio aceptable. Las aleaciones con el 60% de estao, casi eutcticas, son las de menor punto de fusin y

muy reducido intervalo de fusin. Se utilizan en el soldeo por ola de placas electrnicas, en procesos en

fase vapor y en pastas de soldeo.

Debe prestarse atencin al contenido de impurezas de estas aleaciones, que pueden afectar al mojado

de las mismas, a su fluidez, a la oxidacin, a la temperatura de fusin y a la apariencia de la soldadura.

La contaminacin de aluminio de ms de 5 milsimas por ciento causa un granulado y deterioro en

la oxidacin superficial del bao.

El antimonio hasta cantidades de un 5,5% forma parte de casi todas las aleaciones, la mayora de

ellas con contenidos inferiores del 1%. Cantidades superiores pueden reducir el mojado y causar

problemas de adhesin.

El arsnico, ya en cantidad de 5 milsimas por ciento causa problemas de mojado. Debe limitarse a

2 milsimas.

El cadmio, como contaminante, incrementa la tensin superficial y puede producir puentes en el

soldeo de circuitos impresos.

El fsforo y el azufre deben reducirse al mnimo posible para evitar problemas de oxidacin y

granulado.

El zinc afecta al mojado y a la tensin superficial. Su contenido debe ser inferior a 5 milsimas por

ciento.

Composicin (% en peso) Temperatura (C)ASTMClasificacin

Estao Plomo Solidus Liquidus Intervalo5A 5 95 300 313 13

10A 10 90 268 301 33

15 A 15 85 225 289 64

20 A 20 80 183 279 97

25 A 25 75 183 266 83

30 A 30 70 183 255 72

35 A 35 65 183 247 64

40 A 40 60 183 235 52

45 A 45 55 183 227 44

50 A 50 50 183 216 33

60 A 60 40 183 190 7

70 A 70 30 183 192 9


40/51



Otras aleaciones para el soldeo blando se indican en la tabla siguiente:

Ta(C) Ta(C)

Sn-Sb-Pb 183-269 Pb-Ag 300-305

Sn-Sb 233-240 Cd-Ag 337-390

Sn-Ag 220-230 Cd-Zn 265-390Sn-Zn 199-350 Zn-AI 382-385

El antimonio puede sustituir parcialmente al estao en estas aleaciones. La aleacin Sn-Sb-Pb de la tabla

contiene un 25% de estao y un1,5% de antimonio. La aleacin Sn-Sb contiene un 0,40% de antimonio, Pb

0,20% y un mnimo del 94% de estao. El antimonio de estas aleaciones incrementa las propiedades

mecnicas sin disminuir sensiblemente otras caractersticas. La aleacin 95% de estao, 5% de antimonio

se utiliza en aire acondicionado porque tiene buenas propiedades de creep.

Las aleaciones Sn-Ag, sin plomo, se utilizan en la industria alimentaria, por ejemplo, para soldar acero

inoxidable. Las Sn-Ag y Sn-Ag-Cu para soldar tubos de cobre para agua potable. La aleacin Sn62-Pb-36-

Ag-2 para soldar componentes electrnicos recubiertos; la plata retarda la disolucin del recubrimiento deplata durante el soldeo y mejora la resistencia al creep.

Las aleaciones estao-zinc se utilizan para el soldeo de aluminio. El contenido de estao entre 70 80%

da la mejor soldabilidad. Sin embargo, aadiendo un 2% de aluminio y aumentando el zinc hasta el 40% se

mejora la resistencia a corrosin.

En general, las aleaciones basadas en zinc son adecuadas para el soldeo del aluminio. Tanto aleaciones

con un 40% de cadmio (pueden ir del 10 al 80%), como con un 5% de aluminio.

Hay aleaciones llamadas fusibles, de muy baja temperatura de soldeo, basadas principalmente en

bismuto (bismuto plomo estao), con un contenido en bismuto aproximado del 50%. Tienen inters,

tanto para el soldeo de componentes que no deban deteriorarse, como para instrumentos que deban

activarse al aumentar la temperatura. La soldadura acta como fusible disparando el mecanismo. No son

fciles de aplicar, debiendo extremar la limpieza y utilizar fundentes enrgicos, potencialmente corrosivos.

Puede evitarse si las partes a unir se recubren previamente.

Las aleaciones basadas en indio con estao y/o plomo presentan propiedades de inters, tanto en

aplicaciones ms tradicionales como la electrnica, como en la soldadura de metales con no metales. Su

baja presin de vapor las hace tiles para la realizacin de cierres de vaco. Tienen una elevada resistencia

a la fatiga, incluyendo la trmica y no requieren tcnicas especiales.

4.2.- Fundentes

Los fundentes para soldadura blanda pueden clasificarse en dos grupos: inorgnicos y orgnicos. Los

fundentes inorgnicos estn basados en cloruros, porque poseen puntos de fusin inferiores, principalmente

de amonio, estao y zinc. Tambin se puede emplear cido clorhdrico rebajado y cido fosfrico, as como

bromuros. Estos tienen la ventaja sobre los anteriores de que no son corrosivos posteriormente sobre los

metales base y por lo tanto podra no ser necesario eliminarlos.

Los fundentes orgnicos son menos activos que los inorgnicos pero son adecuados en materiales que

no formen xidos muy estables. Por lo tanto no son adecuados para aleaciones de cromo, cromo-nquel,aceros inoxidables, nquel-cobre, aluminios y bronce al aluminio. Son activos a las temperaturas de soldeo,


41/51


-CURSO DE FORMACIN DE

Documents

Proceso de soldadura Brazing y Soldering