La soldadura es un proceso esencial en la industria manufacturera y la construcción, que permite unir dos piezas metálicas para crear estructuras sólidas y duraderas. Existen diversos métodos y técnicas de soldadura, adaptados a diferentes tipos de materiales y necesidades. En este artículo, te presentaremos una clasificación completa de los procesos de soldadura más comunes, para que puedas comprender mejor sus diferencias y aplicaciones. ¡Acompáñanos en este recorrido por el fascinante mundo de la soldadura!
Una conexión soldada es una conexión permanente. Esta soldadura se puede realizar fusionando los bordes de las dos piezas a unir, aplicando o sin presión y material de aporte. Sobre esta base se clasifica el proceso de soldadura. En este artículo discutimos la clasificación de los procesos de soldadura.
El proceso de soldadura se utiliza a menudo en la fabricación como método alternativo a la fundición o la forja y como sustituto de las conexiones atornilladas y remachadas.
El proceso de soldadura también se suele utilizar como medio de reparación. Esto implica volver a juntar el metal en una grieta, reconstruir una pequeña pieza rota como el diente de un engranaje o reparar una superficie desgastada como la superficie de un rodamiento.
Clasificación de procesos de soldadura.
Los procesos de soldadura se pueden dividir a grandes rasgos en dos grupos principales. Esos son
- Soldadura por fusión: Sólo se requiere calor en la soldadura por fusión.
- soldadura de forja: En la soldadura de forja utilizamos tanto calor como presión.
Discutamos esto en detalle.
Soldadura por fusión
En la soldadura por fusión, las piezas a unir se mantienen en posición mientras el metal fundido llega a la unión a soldar.
El metal fundido puede provenir de un material de aportación añadido o de sí mismo (metal base). Las propias piezas o el metal de aportación suelen tener la composición del metal base. El calor del metal de aportación fundido u otra fuente de calor hace que la superficie de la junta se vuelva plástica o incluso se derrita. Entonces, cuando el metal fundido se solidifica o se funde, se crea la conexión soldada.
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Dependiendo del tipo de calor generado, la soldadura por fusión se puede clasificar en:
- soldadura termita
- Soldadura de gas
- Soldadura por arco
1. Soldadura con termita
La soldadura con termita implica encender una mezcla de óxido de hierro y aluminio llamada termita y reducir el óxido de hierro a hierro fundido. El hierro fundido se vierte en un molde alrededor de la unión y se fusiona con las piezas a soldar. Esto se muestra en la imagen de ejemplo a continuación de este proceso de soldadura.
Una ventaja importante de la soldadura con termita es que todas las partes del área de soldadura se funden simultáneamente y la soldadura se enfría casi uniformemente. Esto da como resultado un problema mínimo con tensiones residuales. Básicamente es un proceso de fusión y fundición.
Como hemos visto en el ejemplo, esta soldadura por termita se suele utilizar para unir piezas de hierro y acero demasiado grandes para ser realizadas en una sola pieza, como por ejemplo: B. Rieles, bastidores de camiones, bastidores de locomotoras y otras secciones grandes que, p. B. utilizado en bastidores de popa de líneas de vapor y ferrocarril, bastidores de timón, etc.
En las acerías, la soldadura por arco de termita se utiliza para reemplazar dientes de engranajes rotos, soldar cuellos nuevos en rodillos y piñones y reparar cizallas rotas.
2. Soldadura con gas
La soldadura con gas se lleva a cabo aplicando la llama de oxígeno-acetileno o hidrógeno de un soplete a las superficies de la junta preparada. La siguiente imagen muestra cómo se hace.
El intenso calor del cono de llama blanca calienta las superficies locales hasta el punto de fusión mientras el operador manipula una varilla de soldadura para preparar el metal para soldar. De esta manera, el metal fundido del alambre de soldadura y las superficies fundidas forman la unión. Se utiliza un fundente para eliminar la escoria. Dado que la velocidad de calentamiento de la soldadura con gas es lenta, este método de soldadura se utiliza cuando es necesario soldar materiales más delgados.
3. Soldadura por arco
Para la soldadura por arco, la preparación del trabajo se realiza de la misma forma que para la soldadura con gas. En esta soldadura por arco, el material de aportación se suministra desde un electrodo de soldadura metálico. El operador, con los ojos y la cara protegidos, enciende un arco tocando la pieza de metal base con el electrodo. El metal base en el camino de la corriente del arco se funde, formando un charco de metal fundido que parece ser empujado fuera del charco por la onda de presión del arco, como se muestra en la siguiente ilustración de soldadura por arco.
Se forma una pequeña depresión en el metal base y el metal fundido se deposita en el borde de esta depresión, lo que se denomina cráter de arco. Una vez que la junta se ha enfriado, se elimina la escoria con un cepillo.
En la soldadura por arco, no es necesario precalentar el metal y, dado que la temperatura del arco es bastante alta, la fusión del metal es casi instantánea. Dependiendo del tipo de electrodo, existen dos tipos de soldadura por arco.
a) Soldadura por arco sin blindaje
b) Soldadura con gas inerte
a) Soldadura por arco sin blindaje
Cuando se utiliza un electrodo grande o una varilla de relleno para soldar, se le llama soldadura por arco sin blindaje. En este caso, el metal de soldadura depositado absorbe oxígeno y nitrógeno de la atmósfera cuando está caliente. Esto reduce la resistencia del metal de soldadura y reduce su ductilidad y resistencia a la corrosión.
b) Soldadura con gas inerte
La soldadura con protección de gas utiliza varillas de soldadura recubiertas con material sólido, como se muestra en el diagrama esquemático anterior. La proyección del revestimiento resultante se centra en una corriente de arco concentrada que protege las perlas metálicas del aire y evita la absorción de grandes cantidades de oxígeno y nitrógeno nocivos.
soldadura de forja
En la soldadura de forja, las piezas a unir primero se calientan a la temperatura correcta en un horno o forja y luego se martillan. Este método de soldadura rara vez se utiliza en la actualidad. Un ejemplo de soldadura por forja es la soldadura por resistencia eléctrica.
Las piezas a conectar se presionan entre sí y se pasa una corriente eléctrica de una parte a la otra hasta que el metal se calienta a la temperatura de fusión de la conexión. El principio de aplicar calor y presión, ya sea secuencial o simultáneamente, se utiliza ampliamente en los procesos de soldadura por puntos, costura, proyección, recalcado y flash.
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Esta es la clasificación básica de los diferentes procesos de soldadura. Además, existen muchos procesos de soldadura clasificados en soldadura por arco y soldadura con gas. Los hemos discutido en artículos separados. Háganos saber lo que piensa en la sección de comentarios a continuación.
Clasificación de los Procesos de Soldadura
Unión soldada es una unión permanente. Esta unión soldada puede hacerse mediante la fusión de los bordes de las dos piezas que se van a unir, con o sin la aplicación de presión y material de relleno. Basado en esto, se clasifican los procesos de soldadura. En este artículo, vamos a discutir la clasificación de los procesos de soldadura.
La Soldadura en los Procesos de Fabricación
Los procesos de soldadura se utilizan extensivamente en la fabricación como un método alternativo para la fundición o forja, y como reemplazo de las uniones atornilladas y remachadas.
La mayoría de las veces, los procesos de soldadura también se utilizan como un medio de reparación. Esto significa reunir metal en una grieta, reconstruir una parte pequeña que se ha roto, como un diente de engranaje, o reparar una superficie desgastada, como una superficie de rodamiento.
Clasificación de los Procesos de Soldadura
Los procesos de soldadura se clasifican ampliamente en dos grupos principales. Estos son:
- Soldadura por Fusión: En la soldadura por fusión, solo se requiere calor.
- Soldadura por Forja: En la soldadura por forja, se utiliza tanto el calor como la presión.
Vamos a discutir estos en detalle.
Soldadura por Fusión
En el caso de la soldadura por fusión, las piezas que se van a unir se mantienen en posición mientras se suministra metal fundido a la junta que se necesita soldar.
El metal fundido puede provenir de un metal de relleno suministrado o el metal fundido puede provenir de las propias piezas (metal base). Las piezas mismas o el metal de relleno normalmente tienen la composición del metal base. Debido al calor del metal de relleno fundido u otra fuente de calor, la superficie de la junta se vuelve plástica o incluso fundida. Así, cuando el metal fundido se solidifica o fusiona, se forma la junta soldada.
La soldadura por fusión, según el método de generación de calor, se puede clasificar como:
- Soldadura Termita
- Soldadura de Gas
- Soldadura de Arco Eléctrico
Soldadura Termita
En la soldadura termita, se enciende una mezcla de óxido de hierro y aluminio llamada «termita» y el óxido de hierro se reduce a hierro fundido. El hierro fundido se vierte en un molde fabricado alrededor de la junta y se fusiona con las piezas que se van a soldar. Esto se muestra en la siguiente imagen de muestra de este proceso de soldadura.
Una ventaja importante de la soldadura termita es que todas las partes de la sección soldada están fundidas al mismo tiempo y la soldadura se enfría de manera casi uniforme. Esto resulta en un mínimo problema con las tensiones residuales. Es fundamentalmente un proceso de fusión y fundición.
Como hemos visto en el ejemplo, esta soldadura termita se utiliza a menudo para unir partes de hierro y acero que son demasiado grandes para fabricar en una sola pieza, como rieles, bastidores de camiones, bastidores de locomotoras, otras secciones grandes utilizadas en ferrocarriles y vaporeras, o para marcos de popa, marcos de timón, etc.
En las acererías, se utiliza la soldadura termita eléctrica para reemplazar los dientes de engranajes rotos, soldar nuevos cuellos en los rodillos y piñones, y reparar cizallas rotas.
Soldadura de Gas
La soldadura de gas se realiza aplicando la llama de un gas oxiacetileno o hidrógeno de una antorcha de soldadura sobre las superficies de la junta preparada. La siguiente imagen muestra cómo se realiza.
El intenso calor en el cono blanco de la llama calienta las superficies locales hasta el punto de fusión, mientras que el operador manipula una varilla de soldadura para suministrar el metal para la soldadura. De esta manera, el metal fundido de la varilla de soldadura y las superficies fundidas forman la junta. Se utiliza un fundente para eliminar las escorias. Dado que la tasa de calentamiento en la soldadura de gas es lenta, este método de soldadura se utiliza cuando se necesita soldar materiales más delgados.
Soldadura de Arco Eléctrico
En la soldadura de arco eléctrico, el trabajo se prepara de la misma manera que para la soldadura de gas. En esta soldadura de arco eléctrico, el metal de relleno se suministra mediante un electrodo de soldadura metálico. El operador, con los ojos y la cara protegidos, produce un arco tocando la pieza de metal base con el electrodo. El metal base en el camino del arco se derrite, formando un charco de metal fundido, que parece ser expulsado del charco por la descarga del arco, como se muestra en la siguiente figura de la soldadura de arco eléctrico.
Se forma una pequeña depresión en el metal base y el metal fundido se deposita alrededor del borde de esta depresión, que se llama «cráter de arco». Las escorias se eliminan después de que la junta se ha enfriado.
La soldadura de arco no requiere que el metal sea precalentado y, dado que la temperatura del arco es bastante alta, la fusión del metal es casi instantánea. Hay dos tipos de soldadura de arco, dependiendo del tipo de electrodo.
- Soldadura de Arco no Protegido
- Soldadura de Arco Protegido
Soldadura de Arco no Protegido: Cuando se utiliza un electrodo o varilla de relleno grande para soldar, se dice que es una soldadura de arco no protegido. En este caso, el metal de soldadura depositado, mientras está caliente, absorberá oxígeno y nitrógeno del aire. Esto disminuye la resistencia y la ductilidad del metal de soldadura y reduce su resistencia a la corrosión.
Soldadura de Arco Protegido: En la soldadura de arco protegido, se utilizan varillas de soldadura recubiertas con un material sólido. La proyección resultante del recubrimiento se enfoca en un chorro de arco concentrado, que protege a las gotas de metal del aire y evita la absorción de grandes cantidades de oxígeno y nitrógeno dañinos.
Soldadura por Forja
En la soldadura por forja, las partes que se van a unir se calientan primero a una temperatura adecuada en un horno o forja y luego se martillan. Este método de soldadura rara vez se utiliza en la actualidad. La soldadura por resistencia eléctrica es un ejemplo de soldadura por forja.
En este caso, las partes que se van a unir se presionan juntas y se pasa una corriente eléctrica de una parte a la otra hasta que el metal se calienta a la temperatura de fusión de la junta. El principio de aplicar calor y presión, ya sea secuencial o simultáneamente, se utiliza ampliamente en los procesos conocidos como soldadura por puntos, soldadura por costura, soldadura por proyección, soldadura por deformación y soldadura por destello.
Conclusión
Esta es la clasificación básica de los diferentes procesos de soldadura. Además, existen muchos procesos de soldadura clasificados dentro de la soldadura de arco y la soldadura de gas. Los discutiremos en artículos separados. Cuéntanos qué opinas sobre estos en la sección de comentarios a continuación.