Soldadura General

LA SOLDADURA

La soldadura es un proceso de unión entre metales por la acción del calor, con o sin

aportación de material metálico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos.

Es necesario suministrar calor hasta que el material de aportación funda y una ambas

superficies, o bien lo haga el propio metal de las piezas. Para que el metal de aportación pueda

realizar correctamente la soldadura es ne cesario que «moje» a los metales que se van a unir, lo

cual se verificará siempre que las fuerzas de adherencia entre el metal de aportación y las

piezas que se van a soldar sean mayores que las fuerzas de cohesión entre los átomos del

material añadido.

Los efectos de la soldadura resultan determinantes para la utilidad del material soldado.

El metal de aportación y las consecuencias derivadas del suministro de calor pueden afectar a

las propiedades de la pieza soldada. Deben evitarse porosidades y grietas añadiendo elementos

de aleación al metal de aportación, y sujetando firmemente las piezas que se quieren soldar

para evitar deformaciones. También puede suceder que la zona afectada por el calor quede

dura y quebradiza. Para evitar estos efectos indeseables, a veces se realizan precalentamientos

o tratamientos térmicos posteriores. Por otra parte, el calor de la soldadura causa distorsiones

que pueden reducirse al mínimo eligiendo de modo adecuado los elementos de sujeción y

estudiando previamente la secuencia de la soldadura.

Clasificación de los tipos de soldadura

Se pueden distinguir primeramente los siguientes tipos de soldadura:

- Soldadura heterogénea. Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza, con o sin

metal de aportación: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportación. Puede ser

blanda o fuerte.

- Soldadura homogénea. Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, si lo

hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por arco voltaico o por

resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las soldaduras homogéneas se denominan

autógenas.

Por soldadura autógena se entiende aquélla que se realiza sin metal de aportación, de

manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusión de los mismos; así, al

enfriarse, forman un todo único.

Etimológicamente, esta expresión quiere decir «e ngendrada o efectua da por sí misma».

Tuvo su origen en Francia hacia la mitad del siglo XIX. Una confusión bastante extendida,

que es importante aclarar, es la de denominar como soldadura autóge na a la oxiacetilénica -

que se estudiará en un apartado posterior-, que sólo lo será cuando se realice sin metal de

aportación.

Procedimientos de unión: Soldadura Tecnología industrial

I.E.S. “Cristóbal de Monroy”. Dpto. de Tecnología página 2 de 11

Soldadura blanda

Esta soldadura de tipo heterogéneo se realiza a temperaturas por debajo de los 400 oC.

El material metálico de aportación más empleado es una aleación de estaño y plomo, que

funde a 230 oC aproximadamente.

Procedimiento para soldar.

Lo primero que se debe hacer es limpiar las

superficies, tanto mecánicamente como desde el punto de

vista químico, es decir, desengrasarlas, desoxidarlas y

posteriormente recubrirías con una capa de material

fundente que evite la posterior oxidación y facilite el

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«mojado» de las mismas. A continuación se calientan las superficies con un soldador y,

cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de aportación, se aplica éste; el metal

corre libremente, «moja» las superficies y se endurece cuando enfría. El estaño se une con los

metales de las superficies que se van a soldar. Comúnmente se estañan, por el procedimiento

antes indicado, ambas caras de las piezas que se van a unir y posteriormente se calientan

simultáneamente, quedando así unidas.

En muchas ocasiones, el material de aportación

se presenta en forma de hilo enrollado en un carrete.

En este caso, el interior del hilo es hueco y va relleno

con la resma antioxidante, lo que hace innecesario

recubrir la superficie.

Tiene multitud de aplicaciones, entre las que

destacan:

- Electrónica. Para soldar componentes en

placas de circuitos impresos.

- Soldaduras de plomo. Se usan en fontanería para unir tuberías de plo mo, o tapar

grietas existentes en ellas.

- Soldadura de cables eléctricos.

- Soldadura de chapas de hojalata.

Aunque la soldadura blanda es muy fácil de realizar, presenta el inconveniente de

que su resistencia mecánica es menor que la de los metales soldados; además, da lugar a

fenómenos de corrosión.

Soldadura fuerte

También se llama dura o amarilla. Es similar a la blanda, pero se alcanzan

temperaturas de hasta 800 oC. Como metal de aportación se suelen usar aleaciones de plata, y

estaño (conocida como soldadura de plata); o de cobre y cinc . Como material fundente para

cubrir las superficies, desoxidándolas, se emplea el

bórax. Un soplete de gas aporta el calor necesario para la

unión. La soldadura se efectúa generalmente a tope, pero

también se suelda a solape y en ángulo.

Este tipo de soldadura se lleva a cabo cuando se

exige una resistencia considerable en la unión de dos

piezas metálicas, o bien se trata de obtener uniones que

hayan de resistir esfuerzos muy elevados o temperaturas

excesivas. Se admite que, por lo general, una soldadura

fuerte es más resistente que el mismo metal que une.

La soldadura por presión

La soldadura en frío es un tipo de soldadura donde la unión entre los metales se produce

sin aportación de calor. Puede resultar muy útil en aplicaciones en las que sea fundamental no

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alterar la estructura o las propiedades de los materiales que se unen. Se puede realizar de las

siguientes maneras:

Por presión en frio o en caliente. Consiste en limpiar concienzudamente las superficies

que hay que unir; y, tras ponerlas en contacto, aplicar una presión sobre ellas hasta que se

produzca la unión.

Por fricción. Se hace girar el extremo de una de las piezas y, después, se pone en

contacto con la otra. El calor producido por la fricción une ambas piezas por deformación

plástica.

Soldadura oxiacetilénica (con gases al soplete)

El calor aportado en este tipo de soldadura se debe a la reacción de combustión del

acetileno (C2H2): que resulta ser fuertemente exotérmica, pues se alcanzan temperaturas del

orden de los 3500 oC.

2C2H2 + 502 -> 4C02 + 2H20

En la llama se distinguen diferentes zonas, claramente diferenciadas: Una zona fría

ala salida de la boquilla del soplete sonde se mezclan los gases, a continuación el dardo que es

la zona mas brillante de la llama y tiene forma de tronco de cono, posteriormente se encuentra

la zona reductora que es la parte mas importante de la llama, donde se encuentra la mayor

temperatura (puede llegar a alcanzar los 3150 ºC) y por último el penacho o envoltura exterior

de la llama.

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Según la relación oxígeno/acetileno la llama puede ser

oxidante si tiene exceso de O2, es una llama corta, azulada y

ruidosa. Alcanza las máximas temperaturas. Reductora si

tiene falta de O2, es un llama larga, amarillenta y alcanza

menos temperatura. Neutra o normal que es aquella ideal para

soldar acero O2/C2H2 = 1 a 1’14.

Para llevar a cabo esta soldadura es necesario disponer

de:

- Una botella de acetileno disuelto en acetona (lo que

reduce el riesgo de explosiones indeseables). La botella va

provista de válvulas de seguridad, de una llave de cierre y

reducción de presión y de un manómetro de control de baja y

alta presión. O bien, un generador de acetileno, aparato para

producir acetileno a partir del C2Ca y el agua.

- Una botella de oxígeno a gran presión provista

también de manómetros de control de

baja y alta presión, y de válvulas de

cierre y reducción. La presión de

trabajo se consigue abriendo la

válvula de cierre por completo, y la de

reducción hasta que el manómetro de baja indique la presión

adecuada.

- Como material de aportación se emplean va rillas

metálicas de la misma composición que el metal que se desea

soldar.

- El desoxidante depende de la naturaleza de los metales

que se suelden. Suele presentarse en forma de polvo que recubre

las varillas del material de aportación.

- Tuberías, por lo general de goma, que conducen el

acetileno y el oxígeno hasta el soplete, permitiendo además que

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