La soldadura fuerte de aluminio se ha convertido en un método ampliamente utilizado para reparar grietas, arreglar fugas en tuberías o tanques de aluminio, reparar piezas fundidas o fabricar piezas de aluminio. No solo se prefiere la soldadura fuerte a la soldadura debido a su rentabilidad, sino que también requiere una experiencia mínima en metalurgia y soldadura.
A diferencia de la soldadura, la soldadura fuerte no requiere el uso de máquinas de soldar pesadas y costosas, lo que la convierte en una solución ideal para aquellos que buscan una alternativa más accesible y eficiente.
En este artículo, repasaremos cómo soldar aluminio, las diferentes técnicas utilizadas y las aplicaciones comunes de la soldadura fuerte de aluminio.
¿Qué es la soldadura fuerte de aluminio?
La soldadura fuerte de aluminio es un proceso de unión que conecta dos piezas de aluminio utilizando un metal de aporte con un punto de fusión más bajo que el material base. El metal de aporte se calienta hasta que se derrite y fluye hacia la junta, donde se solidifica y forma una unión entre las dos partes. El proceso requiere un control preciso de la temperatura y limpieza para garantizar una unión exitosa. La soldadura fuerte de aluminio se usa comúnmente en las industrias automotriz y aeroespacial para aplicaciones tales como intercambiadores de calor, sistemas de aire acondicionado y componentes de motores.
Los diferentes tipos de soldadura fuerte de aluminio
Hay varios tipos diferentes de soldadura de aluminio. Analicemos brevemente cada tipo para ayudarlo a elegir el método de soldadura fuerte apropiado.
Soldadura fuerte manual y automática
Al igual que con muchos otros procesos de unión relacionados, existen procesos de soldadura fuerte manuales y automáticos.
En entornos industriales y de fabricación, existen sistemas avanzados de soldadura fuerte automatizados que son grandes y costosos. Estos sistemas utilizan un recinto de temperatura controlada donde los componentes se cargan en una cámara, las piezas se sueldan en un recinto de temperatura controlada y el metal de aporte se introduce en la junta automáticamente a una velocidad cuidadosamente controlada.
La soldadura fuerte manual implica un soplete manual que utiliza propano u oxiacetileno, donde el operador calienta toda la pieza de la manera más uniforme posible y luego agrega el metal de aporte en una varilla de soldadura manual.
Soldadura por inmersión de aluminio
La soldadura fuerte por inmersión de aluminio utiliza un baño de sal que contiene fundente. El metal de aporte de soldadura fuerte se forma alrededor de la pieza y luego se baja al baño a una temperatura alta (temperatura líquida de más de 840 grados Fahrenheit). Este método se usa a menudo para soldar piezas pequeñas, lo que da como resultado una conexión relativamente limpia y uniforme cuando se realiza correctamente.
Soldadura fuerte en horno (atmósfera controlada)
La soldadura fuerte en horno es un proceso semiautomático en el que el aluminio se suelda mediante el uso de metal de aporte de baja temperatura de fusión en un horno. Esto se hace usando fundente o en una cámara encerrada al vacío donde no sería necesario fundente por la ausencia de contaminantes atmosféricos. La temperatura se controla para que la pieza alcance la temperatura correcta y se agrega la varilla de soldadura fuerte para completar la conexión deseada. Esta técnica se utiliza principalmente para diseños complejos, que deben soldarse en diferentes etapas o todos a la vez.
Soldadura fuerte por inducción
Otra forma de soldar aluminio es con el uso de bobinas de inducción. Primero, la pieza se inserta en un campo electromagnético creado por el uso de bobinas de inducción. A continuación, el campo electromagnético genera el calor necesario y se añade la varilla de relleno a la pieza. Esta técnica se emplea con frecuencia para unir pequeñas secciones de tubería y se sabe que produce uniones soldadas uniformes y de alta calidad.
Lo que necesita para soldar aluminio
Para soldar aluminio, necesitará lo siguiente:
- Un soplete, ya sea un pequeño soplete de propano o una pequeña configuración de oxiacetileno
- Un paquete de varillas de soldadura fuerte, con la varilla correcta especificada por las instrucciones del fabricante en el paquete para el metal base que se va a unir.
- Pasta fundente para recubrir varillas de soldadura fuerte si están desnudas
- Un cepillo de alambre, un estropajo o una lija de grano fino para limpiar las piezas a unir.
Cómo soldar aluminio
Ahora pasemos a la discusión práctica sobre cómo soldar aluminio con un soplete manual de gas MAP o un soplete de propano y una varilla de aporte para soldadura fuerte de aluminio.
Limpie sus piezas de trabajo
Al igual que con cualquier otro proceso de soldadura o soldadura fuerte, la limpieza de la pieza es esencial para una mano de obra de calidad. Puede usar muchos métodos de limpieza diferentes según el tamaño y la forma de las piezas involucradas en la operación de soldadura fuerte. Por ejemplo, un papel de lija de grano fino o una almohadilla para raspar pueden funcionar bien en materiales más nuevos.
Puede ser necesario un cepillo de alambre en una amoladora para materiales con configuraciones de forma y tamaño extraños o aquellos que han estado en contacto con grasa o pintura. El aluminio es un metal no ferroso que puede oxidarse y formar una capa superficial de óxido de aluminio (AL2O3) en condiciones normales de temperatura ambiente. Por lo tanto, es necesaria una limpieza adecuada de la superficie con cepillos de alambre y fundentes para lograr una unión soldada exitosa.
La acetona es un solvente ampliamente utilizado que elimina eficazmente la oxidación y los contaminantes de la superficie de la pieza de trabajo. Aunque el ácido muriático también puede ser útil para limpiar el aluminio, debe manejarse con cuidado.
Preparar gas para soplete
Es fundamental utilizar una boquilla limpia para garantizar una llama uniforme, independientemente del gas utilizado (gas MAP, propano u oxiacetileno). Además, es esencial reducir la llama o utilizar una llama neutra al soldar aluminio, ya que el aluminio es propenso a la formación de óxido cuando se somete a una llama oxidante.
Asegúrese de tener suficiente gas o propano para completar la junta. Si se agota a la mitad solo significará que tendrá que comenzar el proceso de nuevo. Es necesaria una distribución adecuada del calor en todas las juntas previstas para obtener una junta sólida sin huecos debido a la falta de distribución del metal de aporte.
Ajuste conjunto
En la soldadura fuerte, el metal de aporte fundido fluye en dirección horizontal o vertical dentro de la junta debido a la acción capilar, que es causada por la energía superficial de las dos superficies superpuestas. Por lo tanto, para obtener una unión sólida válida, el espacio de la unión debe ser estrecho según el estándar para lograr la acción capilar durante la soldadura fuerte.
Comience a calentar la articulación gradualmente
La parte más difícil de la soldadura fuerte de aluminio y el factor más crítico para lograr una unión adecuada es mantener el calor uniforme en toda la pieza que se une. El calor excesivo solo derretirá el aluminio, y el calor insuficiente dará como resultado una falta de unión uniforme.
1200 grados Fahrenheit en el metal base es una buena regla general. Cuando el metal base se haya calentado a la temperatura deseada, estará listo para agregar la varilla de soldadura fuerte. No necesita aplicar calor directamente a la varilla de soldadura fuerte. La varilla de soldadura fuerte se derretirá a una temperatura más baja que el metal base y se derretirá cuando entre en estrecho contacto con el metal base.
La varilla de soldadura ahora licuada se derretirá en la junta por acción capilar. Verifique su trabajo en busca de lugares donde pueda haber espacios o vacíos, y repita el proceso según sea necesario. Asegúrese de limpiar cualquier exceso de fundente con un trapo o paño de limpieza al terminar. La cantidad de calor requerida depende principalmente del espesor de las piezas a soldar. Esta cantidad se controla principalmente seleccionando el tamaño adecuado de la punta de la antorcha, donde el calor aumenta a medida que aumenta el tamaño de la punta.
Beneficios de la soldadura fuerte de aluminio
Hay varios beneficios para la soldadura fuerte de aluminio. El primero es el costo comparativamente bajo de la soldadura fuerte en lugar de la soldadura de aluminio. La soldadura requiere máquinas costosas y una fuente de electricidad suficiente para suministrar el amperaje y los voltios requeridos a las máquinas. Todo lo que necesita para soldar aluminio es una antorcha de mano que hace que la soldadura fuerte sea económica, altamente portátil y versátil.
En algunos tipos de aplicaciones de aluminio, la entrada de calor más baja del proceso de soldadura fuerte puede resultar en una tensión residual más baja en el metal base que en una unión soldada.
También es posible unir metales disímiles mediante soldadura fuerte que no sería posible hacerlo mediante soldadura. El aluminio al cobre es uno de esos ejemplos.
Riesgos de la soldadura fuerte de aluminio
Sin embargo, existen algunos riesgos asociados con la soldadura fuerte que debe tener en cuenta antes de elegir el proceso de unión para su aplicación en particular.
Las uniones hechas con soldadura fuerte no deben usarse para unir conjuntos estructurales o de tubería en aplicaciones de alta temperatura. Muchas varillas de soldadura fuerte se derriten a temperaturas de alrededor de 700 a 800 grados Fahrenheit, por lo que las temperaturas que excedan ese rango podrían provocar fallas en la unión.
Es importante tener en cuenta que muchos fundentes utilizados en la soldadura fuerte de aluminio pueden contener toxinas. Siempre lea las recomendaciones del fabricante y use el equipo de protección personal requerido.
Aplicaciones comunes de la soldadura fuerte de aluminio
La soldadura fuerte es una técnica versátil que se puede emplear en varias aplicaciones de reparación y fabricación, incluida la reparación de botes de aluminio, la fabricación de muebles de aluminio o artículos decorativos, la reparación de radiadores, pequeñas secciones de tubería o tanques de combustible de aluminio.
Preguntas frecuentes sobre soldadura fuerte de aluminio
¿Qué tan fuerte es la soldadura fuerte de aluminio?
Cuando se realiza correctamente, una unión soldada puede ser tan fuerte como una unión soldada. Además, dado que la soldadura fuerte se realiza a temperaturas mucho más bajas que la soldadura, las propiedades metalúrgicas del metal base no se alteran ni se alteran, lo que puede significar menos tensión residual en el producto terminado.
¿Cuál es el mejor tipo de varilla de soldadura de aluminio?
La varilla de aleación 4043 es un tipo común de varilla de aluminio para soldadura fuerte. Tiene un punto de fusión más bajo en comparación con otras aleaciones de aluminio, lo que las hace más fáciles de trabajar y proporciona una buena resistencia a la corrosión.
Las varillas 5356 son otro tipo común de varillas de soldadura fuerte de aluminio con un punto de fusión más alto y brindan una mejor resistencia y resistencia al agrietamiento en comparación con las varillas 4043.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la elección del mejor tipo de varilla de aluminio para soldadura fuerte siempre dependerá de la aplicación específica y del tipo de aluminio que se esté soldando.
¿Es difícil aprender a soldar?
La soldadura fuerte de aluminio no requiere mucha habilidad y experiencia para aprender. Un principiante debe considerar un par de intentos de práctica con chatarra de tamaño y grosor comparables antes de trabajar en el producto terminado, pero con un poco de prueba y error, no tendrá problemas para encontrar la temperatura óptima para lograr una unión soldada adecuada.
¿Cuánta limpieza se requiere para lograr una buena conexión soldada?
Para el aluminio nuevo, puede ser suficiente una limpieza mínima para eliminar cualquier oxidación menor. Sin embargo, si está tratando de soldar un tanque de combustible de aluminio, es posible que se requiera una limpieza más profunda debido a la naturaleza porosa del aluminio.
En los casos en que haya grasa o pintura, caliente un poco el material con un soplete y use un accesorio de cepillo de alambre en una amoladora. El ácido muriático o la acetona también se pueden usar para limpiar la grasa y la pintura.