Los mejores metales para soldadura
La soldadura de metal no es tan simple y combina muchos factores. Para hacerlo correctamente hay que incorporar la metalurgia, la ciencia de la electricidad, la oxidación y los diferentes estados de la materia. Desafortunadamente, incluso sabiendo todo esto, no se garantizan resultados positivos. Podrían ocurrir complicaciones que podrían llevar al fracaso.
Los mejores metales para soldar probablemente dependerán del proyecto en el que esté trabajando y del presupuesto designado.
También se debe tener en cuenta el proceso de soldadura y la habilidad de soldadura del soldador. Algunos metales son más soldables que otros. Incluso hay algunos que prácticamente no se pueden soldar, incluso con la ayuda de los métodos más avanzados. Los aspectos a tener en cuenta al determinar la soldabilidad del material incluyen el material del electrodo de soldadura, la velocidad de enfriamiento, la velocidad de soldadura y el gas de protección.
Cada metal y sus aleaciones tendrán diferentes requisitos de precalentamiento de soldadura que se deben seguir. Especialmente cuando se sueldan materiales exóticos.
Recuerde, cada metal es único y viene con sus propias características.
Tabla de métodos de soldadura más utilizados para diferentes tipos de metales y aleaciones metálicas:
Tipo de metal/Procesos de soldadura Electrodo MIG Alambre tubular TIG CA TIG CC Punto de resistencia Acero dulce ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Acero inoxidable ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Aluminio ✓ ✓ ✓ Hierro fundido ✓ ✓ Cobre/latón ✓ ✓ Níquel ✓ ✓ Aleaciones de magnesio ✓ ✓ Titanio ✓
Características de los metales
Los soldadores deben comprender ciertos atributos sobre el metal en el que planean trabajar para hacer el trabajo correctamente.
Estas características principales de la soldadura incluyen:
- Ductilidad
- Conductividad eléctrica
- Punto de fusion
- Fortaleza
Tipos de metales de soldadura
Como dijimos anteriormente, no todos los tipos de metales se pueden soldar. Pero los tipos de metal más fáciles de soldar incluyen:
- Aluminio
- Acero inoxidable
- Acero dulce con bajo contenido de carbono
Además de estos, las personas también consideran que el magnesio, el hierro fundido, el cobre y las aleaciones de níquel son fácilmente soldables.
Bajo contenido de carbono: acero dulce
El acero dulce con bajo contenido de carbono se considera uno de los materiales más fáciles de soldar. Suele contener menos del 0,3% de carbono y hasta un 0,4% de manganeso.
Debido a su bajo contenido en carbono, este tipo de material es muy dúctil, lo que le confiere una alta soldabilidad.
Reduce las posibilidades de fragilidad en la zona afectada por el calor, por lo que podría volverse propenso al agrietamiento por hidrógeno.
Lo bueno del acero dulce bajo en carbono es que puede soldarlo con casi cualquier tipo de equipo que tenga. Desafortunadamente, puede oxidarse y es propenso a descascararse debido a la oxidación.
La elección de un método depende de las preferencias personales del soldador, el equipo disponible, el aspecto de los resultados finales y el costo del proceso de soldadura. Aunque AC-TIG se puede usar para soldar acero dulce, no se recomienda ya que se usa mejor para soldar metales que producen óxido como el aluminio.
El acero dulce se puede soldar con casi todos los métodos de soldadura (MIG, soldadura con alambre fundente, TIG, varilla, resistencia o soldadura por puntos).
Acero inoxidable
La soldadura de acero inoxidable se puede realizar fácilmente si se aplican los métodos y las habilidades de soldadura correctos. El acero inoxidable puede tener una composición química compleja. Sin embargo, su resistencia a la corrosión lo convierte en un tipo de material muy útil para diversos usos.
Aplicar demasiado calor puede deformar el acero inoxidable, afectar la resistencia y la forma de su producto final. Pueden ocurrir problemas adicionales cuando el cromo que se encuentra en el acero inoxidable se combina con el acero al carbono durante el proceso de soldadura, lo que hace que la pieza sea más susceptible a la oxidación.
En realidad, hay tres tipos de acero inoxidable: austenítico, ferrítico y martensítico. Los tipos ferrítico y austenítico son más soldables en comparación con el martensítico, que se considera el más difícil de soldar.
Los métodos de soldadura de acero inoxidable varían según la forma, el grosor del material, los resultados finales y el uso del producto final. Los métodos de soldadura de acero inoxidable más comunes son:
- TIG (GTAW) es el proceso de soldadura de acero inoxidable más común, la baja emisión de calor lo hace ideal para materiales más delgados,
- La soldadura por resistencia (por puntos) se considera un método económico para soldar acero inoxidable, se utiliza mejor en materiales con puntos de fusión bajos,
- El método MIG (GMAW) es una de las formas más fáciles de soldar acero inoxidable, utiliza gas de protección rico en argón.
Aluminio
El aluminio de acero puede ser un poco complicado de soldar, pero es completamente posible hacerlo con las habilidades de soldadura adecuadas. Lo más importante a considerar aquí es seleccionar el grado correcto de aluminio.
El aluminio tiene una alta conductividad térmica, lo que le permite transferir el calor lejos de la soldadura mucho más rápido. Por lo tanto, debe verificar el equipo con una corriente más alta que suministre más calor. Además, el aluminio se encoge mucho más que el acero, por lo que hay que estar atento a los metales base para evitar las cajas.
La preparación es clave aquí, ya que el aluminio puede formar una capa de óxido. Esto puede causar la contaminación del metal base. Así que quitarlo de antemano reducirá la porosidad. Hay varios métodos que la gente usa para soldar aluminio. Los métodos de soldadura de aluminio y aleaciones de aluminio más comunes son:
- Soldadura por arco, mejor utilizada para unir aleaciones de aluminio de grados 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx y aleaciones de resistencia media 7xxx,
- El proceso de soldadura AC-TIG es muy limpio y protege el aluminio de ser comprometido por la atmósfera,
- El proceso de soldadura MIG se usa mejor para unir calibres delgados de aluminio, como láminas de aluminio, el argón puro se usa mejor como gas de protección.
Más sobre soldadura TIG de aluminio aquí
Otros tipos de metales que son soldables
Hay algunos otros tipos de metales que se pueden soldar, pero generalmente requieren habilidades y equipos especiales para manejarlos. Incluyen magnesio, cobre, hierro fundido, titanio y ciertas superaleaciones como Inconel. Desafortunadamente, dado que son un poco más difíciles de manejar que los tipos de metal estándar, rara vez encontrará aficionados o talleres tradicionales trabajando en ellos.
Cobre
El cobre es un material popular ya que posee conductividad eléctrica y térmica, resistencia a la corrosión y al desgaste, y tiene una apariencia única. Tiene que poseer al menos un 99,3% de contenido de cobre para ser identificado como cobre.
Hay múltiples tipos de cobre y las personas usan una variedad de métodos para soldarlo. Los más comunes son la soldadura por arco de tungsteno con gas (soldadura TIG) y la soldadura por arco metálico con gas, mientras que el gas de protección más utilizado es el argón.
Cuando se suelda cobre, el diseño de la unión debe ser más ancho que cuando se suelda acero. Además, no necesita precalentar debido a sus altos niveles de conductividad térmica.
Hierro fundido
El hierro fundido es muy difícil de soldar, pero no imposible. Sin embargo, cuando los soldadores trabajan en fundición, normalmente se debe a reparaciones y no a unir piezas. El hierro fundido posee alrededor del 2% al 4% de contenido de carbono, que es alrededor de 10 más de la cantidad que se encuentra en el acero. Debido al alto contenido de carbono, crea escamas de grafito, que es la causa de su aspecto característico.
Se puede soldar con:
- Stick Welding (SMAW): puede ser necesario usar varillas de soldadura de níquel, precalentamiento y enfriamiento controlado después de realizar la soldadura.
- Soldadura a Gas – con precalentamiento y enfriamiento controlado.
- Soldadura MIG, pero el resultado no será comparable en calidad con los métodos anteriores
Aleaciones de níquel
Hay varias aleaciones de níquel (aleaciones de Ni-Cu y las aleaciones de Fe-Ni-Cr más simples) y se agrupan en función de sus elementos principales.
Por eso, hay muchos procesos de soldadura que se utilizan para trabajar en ellos. Las más utilizadas siguen siendo la soldadura MIG y la soldadura TIG. Sin embargo, también se utilizan técnicas de soldadura con núcleo fundente como el proceso de soldadura por arco metálico manual (soldadura con varilla) y la soldadura por arco sumergido (SAW).
En la mayoría de los casos, no se requiere tratamiento térmico posterior a la soldadura para establecer la resistencia a la corrosión. Sin embargo, se debe realizar un tratamiento térmico para evitar el agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Magnesio
El magnesio es un material liviano y se puede soldar mediante varios procesos de soldadura por arco y soldadura por resistencia. El magnesio se parece al aluminio en muchos aspectos, ya que tiene el mismo punto de fusión y otras similitudes. Por lo general, se suelda con un soldador TIG.
Puede absorber vibraciones y es muy fácil de moldear y soldar. El magnesio se produce con diferentes temples que se eligen en función del tratamiento térmico y el endurecimiento por trabajo. Una cosa importante a tener en cuenta es que un soldador debe tener cuidado al moler magnesio, ya que las virutas son inflamables.
Se puede soldar con:
- Soldadura por arco metálico con gas: recomendada para placas gruesas y porque la recristalización y el crecimiento de granos en la zona afectada por el calor se minimizan debido a las altas velocidades del proceso de soldadura.
- Soldadura por arco de tungsteno con gas: recomendada para placas de magnesio de hoja delgada, se debe usar un arco corto como con la soldadura de aluminio
- Soldadura con gas oxicombustible: soldada y soldada
Titanio
Los componentes más importantes de muchas máquinas están hechos de titanio, que se considera uno de los fondos metálicos más duros, pero extremadamente ligeros y extremadamente resistentes a la corrosión del mundo actual, y además. Utilizado en muchas industrias más prominentes en la industria aeronáutica.
El titanio es difícil de soldar y, por lo general, solo los soldadores experimentados y probados pueden realizar soldaduras y reparaciones en piezas de titanio. Se suelda únicamente con máquinas de soldar TIG y en corriente continua. El problema con la soldadura de titanio es su reacción con el oxígeno.
Cuando durante la soldadura la temperatura del metal supera los 500 a 800 grados Fahrenheit. Esa reacción conduce a la pérdida de resistencia a la corrosión, dejándolo inútil. Lea más sobre esto aquí. Métodos de soldadura comúnmente utilizados para los diferentes tipos de metales y aleaciones de metales.