Es uno de los problemas más comunes que se encuentran al soldar: se está moviendo, colocando un buen cordón recto, todo va bien y luego nota que su trabajo ya no está plano en la mesa de trabajo. Está deformado. Nos pasa a los mejores. Hay formas de arreglar eso, pero la mejor técnica es aquella que no necesita arreglarse en primer lugar.
Así que aquí hay 11 formas de evitar que las láminas de metal se deformen en la soldadura TIG.
- Haz pases ligeros
- Usar soldadura intermitente
- Usar soldadura backstep
- Limitar el número de pases
- Soldadura a lo largo del eje neutro
- Anticipar la contracción
- Muévete por tu proyecto
- Use abrazaderas para controlar la expansión
- Solucionar problemas antes de que se establezcan de forma permanente
- Trabaja rapido
- Usar dispositivos y técnicas anti-warping
Incluso los profesionales experimentados, que tal vez no hayan tenido un problema grave con una pieza de chapa deformada en mucho tiempo, pueden obtener nuevos conocimientos con algunos de estos consejos.
Una onza de prevención
La batalla entre el calor y el frío
La deformación del metal durante el proceso de soldadura se debe a los altos niveles de calor involucrados. A más de 9000°F, las moléculas en el metal de trabajo se mueven como si estuvieran turbocargadas, flexionando y torciendo el material que constituyen en formas que difieren de la forma original.
Y como ese alto umbral de calor es difícil de mantener y de aplicar uniformemente en el área de trabajo, las moléculas se ralentizan rápidamente con el enfriamiento y dejan el metal en una nueva forma distorsionada.
Esto se denomina distorsión de soldadura, contracción o deformación para abreviar. Este es un problema común entre los soldadores novatos, e incluso los profesionales experimentados no son inmunes a él.
Blues de chapa
Es particularmente crítico en aplicaciones de láminas de metal, porque las láminas de metal son más delgadas y livianas que muchos metales estructurales y son mucho más susceptibles a la deformación. La compensación es que es más fácil trabajar con láminas de metal cuando se trata de lijar, esmerilar y pulir, por lo que cuando llega el momento de ajustar las piezas, el trabajo de preparación es un poco menos intenso.
Si se ve mal, probablemente sea malo
Hay muchas razones por las que debe evitar la deformación. Obviamente, si las piezas de metal ya no quedan planas, se ajustan y la función se ve afectada. Pero lo que es más importante, la integridad de la propia soldadura se ve comprometida. La falla de soldadura debido a la deformación del metal base puede tener consecuencias desastrosas.
No es tanto el proceso de calentamiento lo que causa la deformación, sino el enfriamiento posterior. La forma del metal ha sido alterada (a menudo muy levemente) por el calor, pero quiere volver a su forma original a medida que se enfría.
Si el metal se calentara uniformemente en un estado libre y sin restricciones (sin sujetarlo con un tornillo de banco o abrazaderas), casi siempre volvería a su forma original al enfriarse. Pero si el metal estaba retenido, digamos en un tornillo de banco, la expansión del metal durante la aplicación de calor se limita a los lados que no tocan las mordazas del tornillo de banco.
Por lo tanto, crece ligeramente más grueso en esas dimensiones. Cuando el metal se enfría, quiere volver a su forma original, pero no puede, incluso si se retira del tornillo de banco.
La soldadura también puede deformarse
Las mismas reglas se aplican, indirectamente, a la propia soldadura. El material de soldadura se expande cuando está caliente y quiere contraerse al espacio que ocuparía a temperatura ambiente. Aún así, si el metal base adyacente está deformado, la soldadura no puede contraerse normalmente, dejando una cobertura delgada y desigual a lo largo de la junta. Esto normalmente se llama contracción.
Si bien no hay garantías ni seguridad de que todos los soldadores tengan el mismo éxito con las siguientes prácticas, son muy recomendables para evitar la deformación y, como dicen, una onza de prevención vale una libra de cura.
11 maneras de prevenir la deformación
1. Fácil lo hace
Se prefiere la soldadura TIG donde sea práctico porque es más ordenada y limpia que la soldadura MIG, que introduce material nuevo en la unión soldada. Cuanto más metal se inserta en una junta, más susceptible es a la distorsión. La soldadura TIG es un excelente ejemplo de la premisa “menos es más”, que produce resistencia sin agregar masa (y desorden).
Por lo tanto, tiene sentido hacer el pase más ligero posible que aún así hará el trabajo. No solo obtiene una soldadura que es menos probable que produzca deformación, sino que también ahorrará en metal de soldadura y tiempo.
Los soldadores novatos a menudo sobreestiman el tamaño de la soldadura necesaria para producir la resistencia requerida y terminan usando un electrodo que es demasiado grande y se mantienen suspendidos demasiado tiempo en un área para lograr la fusión del metal.
2. Soldadura intermitente
Pensando en los que se mencionaron anteriormente, el concepto de “menos es más”, decida si el proyecto realmente necesita una cuenta larga y sólida. En un número sorprendente de situaciones, no lo hace. Cuando pueda, utilice la soldadura intermitente, que consiste en dejar espacios uniformemente espaciados entre las soldaduras en lugar de pasar un cordón a lo largo de toda la unión.
Esto deja intactas, y por lo tanto, sin distorsiones, secciones de metal a lo largo de la junta y les da a las secciones que fueron afectadas por el calor un espacio para una ligera expansión.
3. Soldadura en retroceso
Esto es similar a la soldadura intermitente, en el sentido de que las soldaduras iniciales están separadas, pero en el proceso final se aplica un cordón lineal. Esta técnica se usa cuando se necesita una resistencia superior y es probable que la soldadura intermitente no produzca una soldadura confiable.
El proceso comienza con soldaduras espaciadas uniformemente, llamadas tachuelas de botón, aplicadas con la temperatura mínima más baja. Luego, en pases secundarios, se aplica un cordón “hacia atrás” hacia el punto de soldadura más reciente. Haz esto sección por sección hasta que tengas un cordón completo.
Esto ayuda a prevenir la deformación en el sentido de que no está ejecutando un cordón largo y empujando constantemente una región cada vez mayor de calor extremo a través del metal. Las secciones afectadas se expanden ligeramente hacia las secciones no afectadas y el enfriamiento es razonablemente constante en todo el metal base.
Los puntos de soldadura a menudo no son necesarios en absoluto. Las secciones se pueden marcar con un bolígrafo o esteatita, pero tenga cuidado de que pueda ver sus marcas mientras suelda. Ya debería saber que la soldadura produce cantidades masivas de luz, resplandor y humo, y si no puede ver sus marcas, puede soldar fácilmente sobre ellas.
4. No pasarás (con demasiada frecuencia)
En muchos casos, es mejor usar un electrodo grande y hacer menos pasadas que usar un electrodo más pequeño y hacer varias pasadas. Los efectos del calentamiento, el enfriamiento y la distorsión resultante son acumulativos, y cada pasada corre un mayor riesgo de deformación significativa. El metal tarda mucho más en volver a la temperatura ambiente de lo que la mayoría de la gente piensa.
5. El eje neutral es tu amigo
Hay un punto óptimo en cualquier pieza de metal en el que el estrés y la tensión son mínimos. Esto se conoce como el eje neutral. Cuando sea posible, coloque soldaduras a lo largo o cerca del eje neutral.
Encontrar el eje neutral puede ser un proceso arduo que involucra muchas ecuaciones matemáticas y de medición. Aún así, como regla general, si el metal es homogéneo (compuesto de un material), el eje neutral pasaría por el centro geométrico del metal base.
Además, equilibrar las soldaduras a lo largo del eje neutral es eficaz para evitar la distorsión, porque se aplican uniformemente en la sección del metal que es menos probable que se vea afectada por la tensión del calentamiento intenso.
6. Ocurre la contracción. Aprende a Anticiparte
En cualquier proceso industrial o de construcción, la falta de planificación o la incapacidad de visualizar el proceso y anticipar los problemas es a menudo una receta para el desastre. Esto es doblemente cierto para la soldadura.
En lugar de saltar a la primera tarea, tómese unos minutos, o más, para considerar todo el proyecto, o al menos parte de ese día. Fíjate qué hay que soldar y cómo, y decide de antemano qué técnica es la mejor a emplear.
Preestablece tus partes
Una práctica común y efectiva para minimizar la distorsión es preajustar las partes. Coloque las piezas que se unirán en la configuración esperada y realice algunas soldaduras de prueba para ver dónde existen áreas problemáticas, como espacios, lugares donde los metales se empujan entre sí, abrasiones, abolladuras, óxido, etc.
Este también es un momento excelente para diseñar algunos puntos de soldadura con el único propósito de mantener el proyecto unido antes de aplicar las soldaduras finales. A veces, las soldaduras finales pueden demorar horas o incluso días, pero está bien. Cuanto más tarde en regresar para hacer más soldaduras, más tiempo tendrá el metal para volver a enfriarse a temperatura ambiente.
Utilice la contracción a su favor
Cierta contracción es inevitable, pero el soldador inteligente puede usar esto para su beneficio. Preajustar las piezas puede marcar una gran diferencia en lo bien que va el proceso.
Esencialmente, para preestablecer un par de partes (esto también se llama configuración en algunos círculos), las une en el punto de unión anticipado y verifica el ajuste, los espacios y los lugares donde las dos piezas no encajan entre sí. otro. Las imperfecciones menores de la superficie se pueden limar o lijar en una o ambas piezas a unir. ¡Luego, vuelva a comprobar el ajuste! ¡No te saltes este paso!
Las piezas que se supone que deben unirse en un ángulo de 90 grados pueden encajar perfectamente a temperatura ambiente, pero el proceso de contracción que ocurre durante la operación de soldadura puede alterarlo un poco.
Aquí, puede usar dejar que la contracción trabaje para usted en lugar de en su contra. Doble una de las partes hacia atrás para que el ángulo, cuando se presione contra la otra pieza de metal, sea un poco menos de 90 grados. Luego, durante la soldadura, la distorsión tira de las piezas en un ángulo recto perfecto, si su flexión fue precisa.
Práctica práctica práctica
Es difícil para un novato dominar correctamente el procedimiento de lijado, limado y doblado, pero es una práctica que debería convertirse en parte de la rutina de todo soldador.
Tenga en cuenta los dispositivos de restricción
Otra cosa que se debe anticipar es cómo las prensas, las abrazaderas y los dispositivos de restricción afectarán el área de trabajo. Como ya se mencionó, cuando se restringe el metal, la expansión y, posteriormente, la contracción, se ven forzadas en un número limitado de direcciones. Permitir esto le ayuda a preestablecer las partes con mayor precisión.
7. Saltar alrededor
No literalmente, por supuesto. Los expertos lo alentarán a planificar su secuencia de soldaduras antes de comenzar con la primera, pero eso no significa que tengan que estar en orden uno-dos-tres. De hecho, para minimizar la distorsión, un soldador debe moverse, de modo que no siempre esté trabajando en soldaduras adyacentes.
Es esencial limitar la cantidad de soldaduras adyacentes que realiza para que los efectos acumulativos del calentamiento y el enfriamiento no comiencen demasiado.
Esto también disminuye la monotonía de estar parado en el mismo lugar, trabajando en la misma pieza con una soldadura tras otra. El tedio puede conducir a una falta de enfoque, y la falta de enfoque puede conducir a errores.
8. Abrazaderas y otras restricciones
Sujeción de la pieza de trabajo en un tornillo de banco para soldadura.
No siempre se pueden preajustar las piezas de trabajo con unos pocos puntos de soldadura. Por una u otra razón, se hace necesario emplear prensas, plantillas y abrazaderas para sujetar las piezas juntas en el ángulo adecuado para que pueda aplicarles soldaduras. Esto ayuda a controlar la distorsión, en lugar de contribuir a ella, si las restricciones se colocan en los lugares correctos en el espacio de trabajo del tamaño adecuado.
Por ejemplo, una restricción que podría forzar la expansión en una dimensión y no en otra puede ayudar a mantener la distorsión en todas las direcciones si el área de trabajo es pequeña. Esto suele ser preferible a permitir que una articulación se expanda o contraiga sin ningún tipo de restricción.
Hay numerosas abrazaderas disponibles, desde simples abrazaderas de manivela hacia abajo similares a las que usaría un carpintero hasta pequeños ácaros poderosos ajustables capaces de unir barras de acero pesadas.
9. Solucionar problemas antes de que sea demasiado tarde
En algunas situaciones, la contracción no necesita ser permanente. Para utilizar uno de estos métodos para mitigar la distorsión en los metales de trabajo, el soldador debe actuar inmediatamente después de dejar su antorcha de soldadura. Generalmente, una vez que una pieza se ha enfriado completamente a temperatura ambiente, es probable que cualquier contracción en la soldadura o cualquier deformación del metal sea permanente.
granallado
El granallado es un método para contrarrestar la contracción que se produce durante la soldadura. Si durante años te has preguntado para qué sirve un martillo de bola, aquí está.
En el proceso de granallado, el soldador toma el extremo redondo de un martillo de bola y, mientras el cordón se enfría, lo golpea ligeramente para crear abolladuras en el material que permitan aliviar un poco la tensión en la soldadura. El efecto es menor en un sentido, pero significativo si la soldadura es particularmente crítica.
Una palabra de precaución: no se exceda en el proceso de granallado. Demasiados golpes de martillo, o demasiado fuertes, pueden comprometer la resistencia de la soldadura, y si se utiliza granallado tarde en el período de enfriamiento, puede hacer que el material de soldadura se vuelva quebradizo.
El granallado debe hacerse entre pasadas, y los de la vieja escuela nunca martillan después de una pasada final, para que no se cubran las imperfecciones de la soldadura.
Alivio del estrés térmico
Otro método para eliminar la contracción es aliviar la tensión térmica. Aquí, la soldadura permanece expuesta al calor después de que se ha completado la soldadura y luego se retira la fuente de calor para permitir un período de enfriamiento más controlado. Esto es particularmente útil con cordones largos, donde ha transcurrido tiempo entre los puntos de inicio y finalización.
10. Suelde rápido (pero correctamente)
Cuanto más tarde en aplicar una soldadura, más calor estará aplicando al metal. Realice sus soldaduras lo más rápido posible mientras sigue empleando la técnica adecuada. Sin embargo, no permita que el deseo de hacerlo lo más rápido posible dicte el tamaño del electrodo que usa o el amperaje que selecciona. Eso siempre debe ser apropiado para el tipo de soldadura que se aplica y los materiales involucrados.
Verifique su trabajo antes de intentar pases adicionales. Si hay distorsión, intente corregirla en ese momento, porque volver sobre la misma área o un área cercana solo exacerbará la distorsión existente.
11. Puntas de chapa
Como se mencionó en la introducción, el trabajo con láminas de metal es un animal diferente al de las vigas de acero. Cualquiera de las prácticas anteriores puede ser útil para mitigar la distorsión en la chapa, pero existen prácticas adicionales que pueden entrar en juego y tal vez salvar el día. Éstas incluyen:
Plantilla refrigerada por agua
Esto ayuda a alejar el calor del área de trabajo. El dispositivo está equipado con tubos de cobre a través de los cuales circula el agua. Un beneficio adicional es que la plantilla, cuando se sujeta al área de trabajo, en realidad ayuda a controlar la distorsión en la misma fuente.
“Espalda fuerte”
La soldadura a tope de grandes secciones de láminas de metal se puede facilitar con este equipo, que utiliza abrazaderas y cuñas para forzar la alineación de las dos piezas que se unirán.
Calentar, enfriar, repetir
Con esta técnica, las soldaduras por puntos se aplican a lo largo de la costura con mucho espacio entre ellas. Para la primera ronda, todo lo que quieres es mantener las piezas en su lugar. Después de la ejecución inicial de puntos de soldadura, use aire comprimido para enfriar la superficie hasta que se pueda tocar con la mano. Luego regrese y aplique más puntos de soldadura entre los originales y enfríe el espacio de trabajo nuevamente. Use tantas repeticiones como sea necesario y tómese su tiempo.
Ejecutar una prueba
Si tiene el lujo de tener una o dos piezas de desecho de chapa del mismo calibre que su metal de trabajo, haga algunas soldaduras de prueba para asegurarse de que el tamaño del electrodo y el amperaje funcionen bien con el metal.