PROCESO DE SOLDADURA: DEFINICIÓN, TIPOS, PROCESOS

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¿Qué es la soldadura?

La soldadura es un proceso de unión permanente en el que dos piezas de metal se unen para formar una sola pieza calentando los metales hasta sus puntos de fusión. Durante el proceso de calentamiento se agrega metal adicional, también llamado metal de aportación, para ayudar a unir las dos piezas.

En general, es un proceso en el que se pueden unir dos piezas metálicas similares (o) diferentes calentándolas a una temperatura lo suficientemente alta como para fusionar los metales con (o) sin la aplicación de presión y con (o) sin la ayuda de material de relleno.

Máquina de soldar

Se utiliza una máquina de soldar para generar calor y aplicar el metal de aportación. El metal de aportación se suministra para formar la unión, ya sea desde el propio electrodo (o) mediante material de aportación. La temperatura del calor producido es del orden de 6000° a 7000°c. Entonces, analicemos cuáles son los diferentes tipos de procesos de soldadura y cómo se utilizan en las industrias.

Tipos de procesos de soldadura

Los siguientes son tipos de procesos de soldadura según el método de calor generado:

1. soldadura MIG

2. Soldadura con electrodo revestido

3. soldadura TIG

4. Soldadura por arco de plasma

5. Soldadura por haz de electrones

6. Soldadura por rayo láser

7. Soldadura con gas

8. Soldadura por arco con cordón fundente

9. Soldadura automática de hidrógeno

10. Soldadura por electroescoria

1. Soldadura MIG

Presas de soldadura MIG para soldadura de metales con gas inerte. Este proceso de soldadura MIG también se identifica como soldadura por arco metálico con gas (GMAW), a la que también se le puede llamar soldadura por hilo.

En este tipo de soldadura, un alambre delgado funciona como electrodo que se alimenta desde un carrete conectado a una pistola a través de un tubo flexible y sale de la boquilla de la pistola de soldar o del soplete. El alambre se alimenta continuamente cuando se aprieta el gatillo en el pistola de soldar.

2. Soldadura por arco metálico protegido (SMAW)

También se identifica como soldadura por arco metálico manual, soldadura por arco con protección fundente o soldadura con electrodo revestido. En este tipo de proceso de soldadura en el que el arco se genera entre la varilla o electrodo de metal (recubierto con fundente) y la pieza de trabajo, la superficie tanto de la varilla como de la pieza de trabajo se funde para crear un baño de soldadura.

La fusión simultánea del recubrimiento fundente de la varilla producirá gas y escoria, que protege la junta soldada del medio ambiente. La soldadura por arco de metal protegido es un proceso variado ideal para unir materiales ferrosos y no ferrosos con el espesor del material en todas las posiciones.

3. Soldadura TIG

La soldadura TIG significa soldadura por arco con gas inerte de tungsteno; en la sociedad estadounidense de soldadura también se la identifica como (GTAW). Este proceso de soldadura también se denomina soldadura con gas.

La soldadura TIG emplea un electrodo de tungsteno porque el tungsteno tiene un alto punto de fusión. Cuando tomamos el El electrodo de soldadura tig se calienta pero no se funde, decimos que es un electrodo no consumible. Los electrodos no consumibles no significan que no duren para siempre y significa que no se funde y pasa a formar parte de la soldadura.

4. Soldadura por arco de plasma (PAW)

La soldadura por arco de plasma (PAW) es un proceso de soldadura por arco que utiliza calor generado por un arco comprimido entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza de trabajo (proceso de arco transferido) o una boquilla constrictora enfriada por agua (proceso de arco no transferido).

El plasma es una mezcla gaseosa de iones positivos, electrones y moléculas de gas neutro. El proceso de arco transferido crea chorros de plasma de alta densidad de energía y puede usarse para soldar y cortar cerámicas, aleaciones de cobre, aceros, aluminio, aleaciones de níquel y aleaciones de titanio a alta velocidad.

5. Soldadura por haz de electrones (EBW)

La soldadura por haz de electrones es un proceso de soldadura que aplica el calor creado por un haz de electrones de alta energía. Los electrones golpean la pieza de trabajo y su energía cinética se convierte en energía térmica calentando el metal para que los bordes de la pieza de trabajo puedan unirse y se forme una soldadura después de la congelación.

EBM es también un proceso de soldadura en estado líquido. En el cual, la unión metal con metal se realiza en estado líquido o fundido. También se describe como un proceso de soldadura porque acepta la energía cinética de los electrones para unir dos piezas metálicas.

6. Soldadura por haz láser (LBW)

La soldadura por haz láser (LBW) es un proceso de soldadura en el que se genera calor mediante un rayo láser de alta energía dirigido a la pieza de trabajo. El rayo láser calienta y funde los extremos de la pieza de trabajo, formando una unión.

En la soldadura láser (LBM), la unión se forma como una secuencia de puntos de soldadura superpuestos o como una soldadura continua. La soldadura láser se emplea en las industrias electrónica, de comunicaciones y aeroespacial, para fabricar equipos médicos y científicos, incorporando pequeños componentes.

7. Soldadura con gas

La soldadura con gas se realiza fundiendo los lados o superficies que se conectarán mediante una llama de gas y permitiendo que el metal fundido fluya juntos, creando así una unión sólida y continua al enfriarse.

Las mezclas de oxígeno y acetileno se utilizan en mucha mayor medida que otras y ocupan un lugar destacado en la industria de la soldadura. La temperatura de la llama de oxiacetileno en su zona más caliente es de unos 3200°C, mientras que la temperatura alcanzada en la llama de oxihidrógeno es de unos 1900°C.

8. Soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW)

Este tipo de soldadura es casi similar a Soldadura MIG . De hecho, los soldadores MIG a menudo pueden realizar soldadura por arco con núcleo fundente. En esta soldadura, el alambre tiene un núcleo de fundente que forma una protección de gas alrededor de la soldadura. Esto reduce la demanda de suministro externo de gas.

FCAW es más adecuado para metales pesados ​​y rugosos porque es un proceso de soldadura de alto calor. Generalmente se utiliza para la reparación de equipos pesados ​​con este fin. Es un proceso que no produce demasiados residuos. Como no hay necesidad de gas externo, también cuesta menos.

9. Soldadura con hidrógeno atómico

La soldadura con hidrógeno atómico es una forma de soldadura a temperatura extremadamente alta conocida como soldadura atómica por arco. Este tipo de soldadura requiere el uso de gas hidrógeno para proteger dos electrodos formados por tungsteno. Puede alcanzar temperaturas superiores a las de un soplete de acetileno y se puede realizar con o sin metal de aportación.

10. Soldadura por electroescoria

Es un proceso de soldadura avanzado que se utiliza para conectar verticalmente los extremos delgados de dos piezas de metal. En lugar de utilizar la soldadura en el exterior de una unión, se realizará entre los extremos de las dos piezas.

Se introduce un alambre de electrodo de cobre a través de un tubo guía de metal que actuará como metal de aportación. Cuando se agrega energía, se produce el arco y se inicia una soldadura debajo de la costura y se mueve hacia arriba lentamente, creando una soldadura en el lugar de la costura.

Tipos de posiciones de soldadura

Los siguientes son los cuatro tipos principales de posiciones de soldadura:

1. Posición plana (1G y 1F)

2. Posición horizontal (2G y 2F)

3. Posición vertical (3F y 3G)

4. Posición aérea (4G y 4F)

1. Posición plana

El tipo más obvio de realizar es la posición plana, a veces llamada posición de mano hacia abajo. Esto implica soldar en la parte superior de la junta. En este caso, el metal fundido es arrastrado hacia abajo en la unión. El resultado es una soldadura más rápida y sencilla.

En 1G y 1F, el número 1 se relaciona con la posición plana, mientras que la letra G es para una soldadura de ranura y la letra F es para una soldadura de filete.

2. Posición Horizontal (2G y 2F)

Esta es una posición más difícil que la posición plana y requiere más habilidad por parte del operador de soldadura para corregirla.

2G es una posición de soldadura de ranura que incluye colocar el eje de soldadura en un plano horizontal o casi horizontal. Para la cara de la soldadura, ésta debe quedar en un plano vertical.

2F es una posición de soldadura en ángulo, en la que la soldadura se realiza en el lado superior de superficies que son casi horizontales contra una superficie que es casi vertical. En esta posición, la antorcha normalmente se mantiene en un ángulo de 45 grados.

3. Posición vertical (3F y 3G)

En esta posición, tanto la pieza como la soldadura quedan verticales o casi verticales. 3F y 3G conducen a las posiciones de filete vertical y ranura vertical.

Cuando la soldadura se realiza verticalmente, la fuerza de la gravedad empuja el metal fundido hacia abajo y, por lo tanto, tiende a apilarse. Para contrarrestar esto, puedes utilizar una posición vertical hacia arriba o hacia abajo.

Para comprobarlo en posición vertical hacia arriba, apunte la llama hacia arriba, colocándola en un ángulo de 45 grados con respecto a la pieza. De esta forma, el soldador aplicará metal desde las partes inferiores de la pieza de trabajo para soldar hacia la fuerza de gravedad.

4. Posición aérea (4G y 4F)

En este tipo de posición de soldadura, la soldadura se realiza desde la parte inferior de la junta. Tiene la posición más compleja y difícil de trabajar. Las posiciones 4G y 4F son para soldaduras de ranura y de filete.

En posición cenital, el metal depositado en la junta conduce a un orificio en la pieza, produciéndose en un cordón de corona más alta. Para evitar esto, mantenga el charco derretido pequeño. Si el charco de soldadura se vuelve demasiado largo, apague la llama por un momento para permitir que el metal fundido se enfríe.

Ventajas del proceso de soldadura

1. Una buena soldadura será más fuerte que el metal base o base.

2. Proceso más rápido en comparación con el remachado y la fundición.

3. Con el proceso de soldadura se pueden conseguir uniones rígidas completas.

4. Aplicable a todos los metales y aleaciones.

5. Se pueden producir formas difíciles mediante soldadura.

6. El equipo de soldadura es portátil y de fácil mantenimiento.

7. Durante el proceso de soldadura no se produce ningún ruido como en el caso del remachado.

8. El proceso de soldadura requiere menos espacio de trabajo en comparación con el remachado.

9. Cualquier espacio de la articulación se puede realizar con facilidad.

Desventajas del proceso de soldadura

1. Emite radiación dañina, humos y es impecable (una chispa repentina).

2. Las uniones soldadas son más frágiles y, por tanto, su resistencia a la fatiga es menor que la de los elementos unidos.

3. Produce distorsión e induce tensiones internas.

4. Necesita ciertas plantillas y accesorios para sujetar los metales correctamente.

5. Para soldar se necesitan trabajadores cualificados y electricidad.

6. La inspección de los trabajos de soldadura es más difícil y costosa que los trabajos de remachado.

Aplicaciones de la soldadura

La aplicación de la soldadura es tan diferente y amplia que no sería exagerado decir que no hay industria del metal ni rama de la ingeniería que no utilice la soldadura de una forma u otra, a saber, la industria del automóvil, el transporte marítimo, la aeroespacial y la construcción. Se utiliza principalmente para la fabricación.

Algunas de las aplicaciones son:

• Construcción naval

• Vagones de ferrocarril

• Chasis y carrocería de automóviles

• Cuerpos de movimiento de tierras

• Contraventanas

• puertas, portones

• Todo tipo de trabajos de fabricación.

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Conclusión

Como ya sabe, la soldadura es un proceso de unión fuerte en el que dos partes de metal juntas forman una parte calentando los metales hasta sus puntos de fusión. Algunos tipos de soldadura se realizan mediante máquinas y necesitan equipos especializados costosos. La soldadura es un método más rápido relacionado con el remachado y la fundición.