La soldadura es un proceso fundamental que resulta crucial para unir materiales. Ya sea para construir edificios, fabricar automóviles o crear trabajos en metal complejos, la soldadura constituye la columna vertebral de varias industrias. Esta guía completa tiene como objetivo comprender claramente la soldadura, sus técnicas, medidas de seguridad y perspectivas profesionales.
La soldadura implica la aplicación de calor, presión o una combinación de ambos para fusionar materiales y crear una unión fuerte y permanente. El proceso permite unir metales, termoplásticos y materiales compuestos, lo que permite fabricar estructuras y componentes complejos. Desde reparaciones sencillas hasta fabricaciones complejas, la soldadura es una técnica indispensable que da forma a nuestro mundo moderno.
En esta guía, profundizaremos en los conceptos básicos de la soldadura y exploraremos su importancia. Analizaremos varios tipos de procesos de soldadura. Al comprender los principios fundamentales detrás de estas técnicas, obtendrá información sobre la versatilidad y la aplicación de la soldadura en diferentes industrias.
¿QUÉ ES EXACTAMENTE LA SOLDADURA?
La soldadura es un método de fabricación que combina materiales como metales a altas temperaturas. La soldadura utiliza temperaturas extremadamente altas para fusionar dos piezas de metal, mientras que la soldadura blanda y la soldadura fuerte evitan que el metal base se derrita. El metal de relleno se adhiere al metal base después de que el proceso se haya enfriado.
La soldadura se descubrió como resultado de un esfuerzo por determinar cómo moldear el hierro para darle formas prácticas. En los primeros tiempos, se utilizaba la soldadura para crear hojas porque la carburación del hierro daba como resultado un acero duro y quebradizo. Con el tiempo, el hierro blando e inflexible se entrelazó con material con alto contenido de carbono y la hoja se forjó a martillo para aumentar su resistencia y durabilidad.
El material de relleno se utiliza en el proceso de soldadura. Se utiliza un baño de material de relleno fundido para forjar una unión sólida entre el metal base. Después de la soldadura, los metales se protegen para evitar la oxidación de los metales base y de relleno.
Los rayos de electrones, el láser, el arco eléctrico e incluso la fricción son solo algunas de las muchas energías que se utilizan en la soldadura, que también hace uso de llamas de gas y ultrasonidos. Veamos las distintas formas de soldadura.
Las soldaduras se pueden formar aplicando primero solo calor o presión. Normalmente se utiliza algún tipo de protección para evitar la contaminación u oxidación del material de aporte o los metales fundidos durante la soldadura. Las soldaduras se pueden formar aplicando primero solo calor o presión. Normalmente se utiliza algún tipo de protección para evitar la contaminación u oxidación del material de aporte o los metales fundidos durante la soldadura.
La soldadura es un procedimiento industrial que puede funcionar con una amplia variedad de fuentes de energía, desde llamas de gas hasta arcos eléctricos, láseres, fricción y ultrasonidos. Es posible realizar soldaduras en diversos entornos, incluidos el aire libre, bajo el agua y en exteriores.
Evitar quemaduras, daños oculares, descargas eléctricas, inhalación de gases y humos tóxicos y radiación ultravioleta intensa son medidas de seguridad necesarias al soldar. Para producir una unión sin costuras, los consumibles se eligen normalmente para que coincidan con la composición química del material original.
Protegerse de los peligros de la soldadura es fundamental, ya sea para evitar quemaduras, lesiones oculares, descargas eléctricas, inhalación de gases y humos peligrosos o exposición a radiación ultravioleta intensa. La composición química del material original suele tenerse en cuenta al seleccionar consumibles para garantizar una unión perfecta.
¿CÓMO FUNCIONA LA SOLDADURA?
Cuando se unen dos metales, se aplica un calor extremo a lo largo de la costura. Esto es así en todos los procesos de soldadura, a pesar de sus diferencias. Una soldadura se forma cuando se funden dos piezas de metal para crear un baño de soldadura fundido.
La soldadura por arco es, con diferencia, la técnica más popular para unir metales. El metal base y el electrodo en los métodos de soldadura por arco como MIG, TIG, Stick y FCAW están conectados mediante un arco eléctrico. Los metales se sueldan con el calor generado por el arco y el metal de aporte inyectado en el baño de soldadura. El metal de aporte de soldadura se puede añadir con una pistola de soldar, pero también se puede introducir a mano. El cordón de soldadura también se puede proteger de la contaminación utilizando un gas de protección o un electrodo revestido con fundente.
PROCESOS DE SOLDADURA HABITUALES
Existen varios métodos ampliamente utilizados para unir distintos tipos de materiales. Debido a sus variadas capacidades y características, estos procedimientos se pueden utilizar en una amplia gama de contextos y sectores. Cualquier soldador o aficionado a la soldadura se beneficiaría enormemente de un conocimiento sólido de estos procedimientos estándar. Se describen varias de las técnicas de soldadura más populares y detalles sobre sus características y aplicaciones.
SOLDADURA MIG (GMAW)
En la soldadura por arco metálico con gas (GMAW), también conocida como soldadura MIG, se introduce un electrodo de alambre en el baño de soldadura a través de una pistola de soldadura. El alambre forma un arco eléctrico con el metal base y se funde en el baño. El gas de protección evita que la soldadura se contamine al fluir a través de la pistola de soldadura y rodear el electrodo de alambre.
SE UTILIZA AMPLIAMENTE porque la soldadura MIG es fácil de aprender, productiva y produce soldaduras de alta calidad con mínimas salpicaduras. La soldadura MIG se utiliza ampliamente en muchos campos, incluidos la construcción, la industria y la fabricación.
SOLDADURA TIG (GTAW)
El método de soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG), uno de los tipos de soldadura más difíciles, también conocido como soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), se está volviendo cada vez más popular. La soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) utiliza un electrodo hecho de tungsteno que se puede reutilizar una y otra vez en una pistola de soldadura. El otro se utiliza para introducir una varilla de relleno en el baño de soldadura. El gas protector se bombea a la pistola de soldadura y se dirige alrededor del electrodo de tungsteno para evitar daños durante la soldadura.
La soldadura TIG produce soldaduras excepcionalmente suaves y de mayor calidad. La industria automotriz, la industria de la bicicleta y las bellas artes son grandes usuarios de la soldadura TIG.
SOLDADURA CON OXICOMBUSTIBLE (OAW)
El oxígeno y el acetileno se combinan y se queman en un soplete de soldadura para producir una llama de alta temperatura (hasta 6000 grados Fahrenheit) que se utiliza para unir metales. La llama funde el metal base y la varilla de relleno se funde en la grieta resultante.
En comparación con los procesos de soldadura por arco, que requieren una fuente eléctrica, todo lo que se necesita para la soldadura con oxicombustible son gas y un soplete. Aunque es un método de soldadura un tanto anticuado, los soldadores contratados aún lo prefieren debido a su portabilidad y su amplia aplicación para unir metales delgados.
SOLDADURA CON ELECTRODO REVESTIDO (SMAW)
Una forma común de soldadura es la soldadura por arco metálico protegido, o «soldadura con electrodo revestido» (SMAW). La soldadura con electrodo revestido implica el uso de una varilla de soldadura revestida con fundente. Las varillas de soldadura se funden en el baño de fusión una vez que se produce un arco eléctrico entre la varilla y el metal base. El revestimiento de fundente quemado evita que cualquier materia extraña entre en el baño en ese momento.
La soldadura con electrodo revestido se utiliza ampliamente debido a su bajo costo, portabilidad, capacidad para crear soldaduras fuertes, idoneidad para su uso en superficies oxidadas y su idoneidad para su uso al aire libre. Tiene una amplia aplicación en entornos agrícolas, de reparación, de construcción e industriales.
SOLDADURA POR ARCO CON NÚCLEO FUNDENTE (FCAW)
En comparación con la soldadura MIG, la soldadura con núcleo fundente es muy similar. La soldadura se logra al encender un arco con un electrodo de alambre consumible que se introduce en el baño de soldadura a través de una pistola de soldadura. A diferencia de la soldadura MIG, que utiliza gas protector, la soldadura con núcleo fundente se basa en un núcleo fundente desintegrable en el alambre de soldadura para proteger la soldadura.
Si bien la soldadura con núcleo fundente es más conveniente porque no requiere conectar el gas de soldadura MIG, el aumento de salpicaduras puede sumar tiempo a la limpieza posterior a la soldadura.
SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (SAW)
Al realizar soldadura SAW o por arco sumergido, la unión de soldadura se sumerge completamente en una capa de fundente granular. Debido a la reducción de la luz ultravioleta, la radiación y las emisiones de humos, este proceso de soldadura rápido también es más seguro que muchos otros. La SAW se utiliza ampliamente debido a su alto poder de penetración y su sencillo proceso de instalación. Encuentra su aplicación más extendida en las industrias de la construcción y la fabricación.
SOLDADURA LÁSER
La soldadura láser es un tipo de soldadura que se utiliza para unir metales y termoplásticos. La velocidad de soldadura se puede aumentar significativamente gracias a la capacidad del láser para generar una fuente concentrada de calor. Debido a su alto nivel de precisión y su capacidad de automatización, la soldadura láser se ha utilizado ampliamente en la industria. El alto precio de la maquinaria necesaria hace que solo se utilice para la fabricación.
SOLDADURA POR RESISTENCIA
La soldadura por resistencia, también llamada soldadura por resistencia eléctrica (ERW), es un proceso de soldadura rápido que une metales aplicando calor y presión intensos en un área pequeña.
La técnica de soldadura por puntos utiliza resistencia para unir metales. La soldadura por puntos se realiza colocando dos electrodos pequeños no consumibles sobre el metal que se superpone. El electrodo ejerce una fuerza sobre el metal, forzando a las piezas a unirse; esto, a su vez, genera una corriente eléctrica que funde el metal en el punto de contacto, uniendo así las piezas. La soldadura por puntos se utiliza ampliamente en las industrias aeroespacial y automotriz debido a la rapidez con la que se puede realizar.
DIFERENTES TIPOS DE JUNTAS DE SOLDADURA
En la industria de la soldadura se utilizan distintos tipos de uniones para unir materiales, lo que hace que las estructuras soldadas sean resistentes y estables. Los soldadores y fabricantes necesitan un conocimiento profundo de los distintos tipos de uniones soldadas para crear uniones adecuadas para una amplia gama de usos. Se describen algunos de los tipos de uniones soldadas más comunes, junto con detalles sobre sus usos y consideraciones especiales.
SOLDADURA DE JUNTAS A TOPE
La junta a tope es un tipo de unión en la que dos piezas de metal se mantienen juntas en un solo plano y sus bordes se sueldan entre sí. En la construcción y la plomería, las juntas soldadas a tope son casi universales. Es fácil de hacer y puede modificarlas como desee para obtener los resultados deseados.
Existen muchos tipos diferentes de soldadura a tope, cada uno con su función. La profundidad de la ranura, la cantidad de capas y el ancho de los espacios entre ellas son características distintivas. A continuación se muestran algunas uniones de soldadura a tope comunes.
- Soltero tu
- Ranuras en forma de U doble
- J soltera
- Doble J
- Cuadrado
- Bisel simple
- Doble bisel
- V simple
- Doble V
El término «superficie de revestimiento» se refiere a la parte de la superficie del metal que se funde durante la soldadura. La preparación del borde es el proceso de alterar la forma de la superficie de revestimiento antes de soldar para mejorar la durabilidad de la soldadura. Puede haber asimetría en la unión a tope o entre las dos mitades. Los siguientes son ejemplos de justificaciones para preparar las superficies de soldadura:
- Metal
- Mayor fuerza
- Códigos y normas
- Apariencia suave
- Penetración profunda de la soldadura
La ranura se puede pedir en tamaño, forma y ángulo. En ausencia de medidas precisas, el conducto se puede cortar a medida. Sin embargo, tenga en cuenta que cuanto más amplia sea la ranura, mayor será la cantidad de soldadura que se necesitará.
El diseño de la unión debe modificarse a medida que aumenta el espesor del metal para producir una soldadura confiable. La soldadura con penetración total es posible con juntas a tope cuadradas en secciones más delgadas. Los soldadores a menudo necesitan una ranura u otro método para garantizar una penetración completa cuando trabajan con materiales gruesos como placas o tuberías.
Los aumentos en el espesor del metal requieren ajustes en el diseño de la unión para lograr una soldadura fuerte. Las juntas a tope cuadradas se pueden soldar por completo si las secciones son lo suficientemente delgadas. Al soldar materiales gruesos como placas o tuberías, a menudo es necesario realizar una ranura u otro método para garantizar una penetración completa.
SOLDADURA DE JUNTAS DE ESQUINA
Las soldaduras de esquina me recuerdan a las soldaduras en T en la construcción. La ubicación del metal marca toda la diferencia. La unión en T lo tiene en el medio, mientras que las uniones de esquina forman una L con una intersección abierta o cerrada. Estas uniones se utilizan ampliamente en la producción de cajas, marcos y otros artículos hechos de chapa metálica.
Una junta de esquina exterior puede formar una ranura en V o un tope cuadrado, según cómo se ajuste. Ranura en V, ranura en J, punto, borde, ranura en U, filete, brida de esquina, ranura en V abocardada, ranura biselada y conducto cuadrado o tope son tipos de juntas que se utilizan para crear esquinas.
SOLDADURA DE JUNTAS DE BORDE
Las uniones de borde se utilizan para mantener las superficies metálicas alineadas. Al inclinar una o ambas placas, se pueden crear distintas formas. Las uniones soldadas unen los componentes y distribuyen la tensión entre ellos.
SOLDADURA DE UNIÓN EN T
La soldadura resultante se denomina «T» cuando dos piezas se unen en un ángulo recto (90 grados). Esto hace que el borde forme una «T» en el centro exacto de las placas o piezas. Cuando se suelda una tubería o un tubo a una placa plana, se crea una unión en «T», una soldadura de filete especial. Asegúrese siempre de que la soldadura penetre completamente en el techo antes de considerarla completa.
Excepto en los casos en que el metal base es particularmente grueso y la soldadura en cada lado de la unión es insuficiente para soportar la carga, normalmente se cortan ranuras en una unión en T después del ensamblaje. El desgarro laminar es un defecto común en las uniones en T provocado por la restricción de la unión. Los soldadores suelen utilizar un tapón para evitar este problema y mantener la integridad de las uniones.
SOLDADURA DE JUNTAS TRASLAPADAS
La unión soldada a solape puede considerarse una forma evolucionada de la unión a tope tradicional. Para crearla, se apilan dos láminas de metal una sobre otra, superponiéndolas ligeramente. Se emplean con frecuencia para unir materiales de distintos espesores. Una que se pueda soldar. Las uniones a solape se utilizan normalmente para láminas de metal delgadas y rara vez se ven en la construcción.
Los materiales superpuestos presentan riesgo de corrosión y desgarro laminar, lo que podría ser un problema para este tipo de unión soldada. Sin embargo, es posible prevenirlo con el enfoque correcto y algunos ajustes en las variables relevantes.
CONCLUSIÓN
La soldadura es un proceso crucial para unir materiales, lo que permite la fabricación de estructuras y componentes complejos. Implica la aplicación de calor, presión o una combinación de ambos para fusionar materiales, creando una unión fuerte y permanente. La soldadura es un procedimiento industrial que puede funcionar con diversas fuentes de energía, incluidas llamas de gas, arcos eléctricos, láseres, fricción y ultrasonidos. Las soldaduras se pueden formar aplicando solo calor o primero presión, y normalmente se utiliza protección para evitar la contaminación u oxidación del material de relleno o los metales fundidos.
La soldadura se puede realizar en diversos entornos, como al aire libre, bajo el agua y en el exterior. Las medidas de seguridad incluyen evitar quemaduras, daños oculares, descargas eléctricas, inhalación de gases y humos tóxicos y radiación ultravioleta intensa. Para garantizar una unión perfecta, los consumibles suelen elegirse de forma que coincidan con la composición química del material original.
Se utilizan varios procesos de soldadura comunes para unir diferentes tipos de materiales, siendo la soldadura MIG la más popular. La soldadura TIG, también conocida como soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), es un tipo de soldadura más difícil que produce soldaduras de alta calidad con mínimas salpicaduras. La soldadura con oxicorte, una combinación de oxígeno y acetileno, es una llama de alta temperatura que se utiliza para unir metales, fundiendo el metal base y las varillas de relleno en la grieta resultante. La soldadura con electrodo, también conocida como «soldadura con electrodo», es una forma común de soldadura que utiliza una varilla de soldadura recubierta de fundente para crear soldaduras fuertes.
La soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW) es un proceso similar a la soldadura MIG, pero requiere un núcleo fundente desintegrable en el alambre de soldadura para proteger la soldadura. Comprender los principios fundamentales detrás de estas técnicas proporcionará información sobre la versatilidad y la aplicación de la soldadura en diferentes industrias. La soldadura con núcleo fundente es más conveniente y menos costosa que otros métodos de soldadura, pero puede agregar tiempo a la limpieza posterior a la soldadura. La soldadura por arco sumergido (SAW) es un proceso de soldadura rápido y más seguro que se usa ampliamente en las industrias de la construcción y la fabricación. La soldadura láser es un proceso de soldadura rápido que combina metales y termoplásticos, con alta precisión y automatización.
La soldadura por resistencia, también conocida como soldadura por resistencia eléctrica (ERW), es un proceso de soldadura rápido que une metales mediante la aplicación de calor y presión intensos en un área pequeña. La soldadura por puntos utiliza resistencia para unir metales, lo que la hace muy utilizada en las industrias aeroespacial y automotriz.
Existen varios tipos de juntas soldadas, entre ellas, la soldadura de juntas a tope, la soldadura de juntas en esquina, la soldadura de juntas de borde, la soldadura de juntas en T, la soldadura de juntas traslapadas y la soldadura de juntas en T. Las juntas a tope son universales en la construcción y la plomería, y existen diferentes tipos según su función y ubicación. Las juntas de borde se utilizan para mantener las superficies metálicas al ras y distribuir la tensión entre ellas. La soldadura de juntas en T se produce cuando dos piezas se unen en ángulo recto, formando una «T» en el centro exacto de las placas o piezas. Las juntas traslapadas son una forma evolucionada de la junta a tope tradicional, en la que se apilan dos láminas de metal una sobre otra, superponiéndose ligeramente. Se utilizan comúnmente para láminas metálicas delgadas y rara vez se ven en la construcción.
Es posible prevenir el desgarro de láminas y el riesgo de corrosión con el enfoque adecuado y algunos ajustes en las variables relevantes. Comprender los diferentes tipos de uniones soldadas es fundamental para crear estructuras resistentes y estables en la industria de la soldadura.
