Si es un soldador experimentado, probablemente ya sepa que soldar hierro fundido o acero fundido puede ser un desafío. El hierro fundido tiene un alto contenido de carbono de alrededor del 2 al 4 por ciento, aproximadamente diez veces más que la mayoría del acero. También puede contener niveles más altos de azufre y fósforo, lo que dificulta la soldadura sin agrietarse.
Por otro lado, la química del acero fundido suele ser similar a la del acero laminado en frío con bajo contenido de carbono, por lo que, en muchos casos, será más fácil de soldar que el hierro fundido. Aún así, las cantidades más altas de silicio y manganeso en el acero fundido pueden dificultar mucho la soldadura.
La buena noticia es que los expertos en soldadura han ideado métodos que hacen que cualquier problema con la soldadura de cualquiera de estos metales fundidos sea superable. Aquí está su consejo:
Cómo soldar hierro fundido
Si va a abordar la soldadura de hierro fundido, siga los siguientes cuatro pasos antes de soldar:
1. Identificar la aleación
Los tres grados principales de hierro fundido incluyen hierro gris, hierro dúctil y hierro maleable. Tenga en cuenta que también hay hierro fundido blanco, pero la mayoría está de acuerdo en que es imposible soldarlo con éxito.
El hierro gris es la forma más común de hierro fundido y presenta un desafío para los soldadores cuando las escamas de grafito entran en el baño de soldadura y provocan la fragilización del metal de soldadura.
El hierro dúctil y maleable son menos frágiles debido a sus diferencias microestructurales. Ambos tienen microestructuras de carbono esferoidal de sus procesos de fabricación.
2. Limpiar bien la fundición
Las piezas fundidas deben prepararse adecuadamente antes de soldar. Retire cualquier pintura, grasa, aceite y otros materiales extraños del área de soldadura. Luego aplique calor con cuidado y lentamente a la zona de soldadura por un corto tiempo para eliminar el gas atrapado en el metal base.
Una técnica muy utilizada para probar la limpieza de la superficie es depositar una pasada de soldadura sobre ella. Si quedan impurezas en el hierro, la soldadura será porosa. Puede repetir el proceso hasta que la porosidad ya no esté presente.
3. Precalentar el colado
La principal razón para controlar el calor es la expansión térmica. Cuando el metal se calienta, se expande. Si todo el objeto se calienta y se expande al mismo ritmo, hay poca tensión. Sin embargo, crea tensiones y grietas cuando el calor se localiza en una zona afectada por el calor (HZ) relativamente pequeña. El precalentamiento minimiza el gradiente térmico entre el cuerpo de fundición y el HZ, lo que reduce la tensión de tracción causada por la soldadura.
4. Seleccione una técnica de soldadura adecuada
Elija la técnica de soldadura más adecuada para la aleación de hierro. Los tres procesos más comunes son soldadura con varilla, oxiacetileno y soldadura fuerte, siendo la varilla el más popular.
Con la soldadura por electrodos, tres electrodos de relleno primarios funcionan para hierro fundido: aleación de cobre, cubierta de hierro fundido y aleación de níquel. Los electrodos de aleación de níquel son bastante populares para el hierro fundido porque la soldadura de níquel-hierro es más fuerte y tiene un coeficiente de expansión térmica más bajo, lo que reduce las tensiones y aumenta la resistencia al agrietamiento.
Dirija el arco eléctrico al baño de soldadura en lugar de al metal base. Hacer esto minimiza la dilución. Use la configuración de corriente más baja aprobada por el fabricante para ayudar a reducir el estrés por calor. Precaliente las piezas a por lo menos 250°F antes de soldarlas con cobre o hierro fundido o electrodos. No se necesita precalentamiento con electrodos de níquel.
Cómo soldar acero fundido
Aprender a soldar acero fundido es un desafío menor en comparación con el hierro fundido. Esto se debe a que el acero fundido es acero al carbono o aleado que ha sido fundido y moldeado en una forma específica. Sin embargo, aunque el acero fundido tiene propiedades similares al acero laminado, algunas diferencias hacen que sea más difícil de soldar.
Si bien puede soldar acero fundido mediante los procesos MIG o TIG, muchos expertos en soldadura recomiendan la soldadura con barra revestida con varillas E7018 para aleaciones con bajo contenido de carbono y varillas de acero inoxidable para fundiciones difíciles de soldar.
Uno de los problemas con la soldadura de acero fundido es evitar la distorsión. Aquí hay algunas sugerencias para ayudar con eso:
- Precaliente la pieza fundida: las piezas fundidas pueden tener formas irregulares y las áreas más delgadas se calientan más rápidamente. Concentre el calor en las regiones más gruesas.
- Suelde por puntos con frecuencia.
- Establezca el amperaje más bajo que producirá una soldadura lo suficientemente fuerte.
- Utilice la velocidad de desplazamiento más rápida posible.
- Utilice menos pases.
- Reduzca la velocidad de enfriamiento envolviéndolo en mantas de soldadura o enterrándolo en arena.
- Algunos consejos más sobre cómo soldar acero fundido con éxito:
- Limpie los bordes a soldar hasta el metal desnudo.
- Precaliente el acero fundido si tiene más de 0,40% de carbono o es acero de baja aleación. El precalentamiento a 250 °F evita que haya hidrógeno en la soldadura.
- Si suelda en un ambiente frío, precaliente las piezas fundidas con bajo contenido de carbono a 75 °F.
- Si está reparando una grieta, taladre ambos extremos (1/8″) y elimine la grieta esmerilando o ranurando.
Cómo soldar hierro fundido grueso
Las piezas fundidas gruesas a menudo se vuelven duras después de la soldadura y el agrietamiento en frío puede ocurrir mucho después de la finalización. O bien, cualquier impureza añadida puede concentrarse en el centro de la soldadura, provocando una grieta antes de que la soldadura se enfríe.
Aquí hay algunos consejos sobre cómo soldar hierro fundido grueso:
- Mantenga la varilla de soldadura vertical cada vez que suelde hierro fundido.
- Tómelo con calma y de manera constante, limitando la cantidad que usa cada vez.
- Cuando repare una grieta, aplique una pequeña cantidad de cuentas en cada extremo para evitar que se extienda.
- Mantenga una mano firme y una velocidad constante.
Recuerde, cuanto más tarde en enfriarse una soldadura, más fuerte será probablemente la unión. El hierro es quebradizo y el calor causa tensión en el material y debilita la integridad estructural.