Cómo soldar latón TIG
La soldadura TIG implica combinar el calor de un arco eléctrico con un electrodo de tungsteno no consumible y una varilla de relleno para crear una unión de soldadura resistente. La soldadura TIG es una excelente opción para trabajar con latón ya que ofrece un alto grado de exactitud, precisión y control.
Es importante tener en cuenta que el metal de soldadura de latón tiene un punto de fusión bajo y es propenso a la oxidación.
Por lo tanto, es importante usar el tratamiento de precalentamiento correcto a 572-662 °F y el calentamiento posterior a la soldadura a 400-500 °F para piezas delgadas o aproximadamente 1000 F para piezas más gruesas.
Además, usar el tipo correcto de varilla de aporte, como aleaciones de cobre y silicio, bronce al silicio y bronce al aluminio, puede ayudar a reducir la porosidad y garantizar una soldadura fuerte. El tungsteno toriado al 2 % garantizará un arco estable y buenos resultados generales. La mayoría de las aplicaciones de soldadura de latón requerirán una polaridad DCEN, pero también puede hacerlo con corriente alterna pero con soldaduras algo menos bonitas.
El amperaje correcto dependerá del grosor del latón, pero como regla general, use entre 70 y 100 amperios para el latón más delgado y configuraciones de corriente más altas (hasta 250 amperios) para piezas más gruesas. Funciones como el pulso pueden ayudar a obtener los mejores resultados. El argón es generalmente la opción preferida para la mayoría de las aplicaciones de soldadura de latón debido a su excelente estabilidad del arco; sin embargo, las mezclas de argón y helio también se pueden usar para aleaciones de latón más gruesas.
Mantener una longitud de arco de 1/4 a 3/8 pulgadas y mantener el electrodo apuntando en un ángulo de entre 5 y 15 grados con respecto a la pieza de trabajo lo ayudará a obtener resultados consistentes. Siguiendo estos consejos y técnicas, puede soldar latón con TIG con confianza. Pero hablaremos de ello en detalle más adelante en el texto.
¿Qué es el latón y sus aplicaciones comunes?
El latón es una aleación de cobre y zinc, y es uno de los metales más comunes utilizados en todo el mundo. Es fuerte, dúctil, maleable y resistente a la corrosión, cualidades que lo hacen ideal para una amplia gama de aplicaciones, desde la ingeniería hasta la fabricación.
Los latones con bajo contenido de zinc tienen un contenido de Zn que oscila entre el 5 y el 20 %, mientras que los latones con alto contenido de zinc tienen un contenido de Zn entre el 30 % y el 40 %. El latón 60-40 se conoce como metal Muntz.
Los artículos de latón de uso común incluyen sujetadores, cerraduras, manijas de puertas, accesorios de plomería, instrumentos musicales, componentes eléctricos y joyas. Además de estos usos cotidianos, el latón se usa a menudo en aplicaciones más especializadas, como hardware marino y componentes para la industria petrolera, debido a su excelente resistencia a la corrosión del agua salada. El latón también se usa a menudo para soldar porque se puede unir fácilmente con otros metales, incluidos el acero y el aluminio.
¿Qué hace que la soldadura de latón sea un desafío?
La soldadura de latón es un proceso difícil debido a la naturaleza del material. La combinación de cobre y zinc que se encuentra en el latón da como resultado una alta conductividad térmica y una baja temperatura de fusión. La temperatura de fusión del latón es de alrededor de 900°C (1652°F). La conductividad térmica del latón varía según la composición de la aleación, pero generalmente oscila entre 50 y 78 W/mK aproximadamente.
La alta conductividad térmica y la baja temperatura de fusión del latón dificultan mantener una entrada de calor uniforme durante la soldadura. Esto puede provocar una calidad de soldadura inconsistente, deformaciones o grietas en el material. Además, el latón es propenso a la oxidación, lo que puede causar porosidad y otros defectos de soldadura. La oxidación también da como resultado una soldadura de menor resistencia que puede reducir la integridad estructural del producto terminado.
Problemas de salud al soldar latón
Otro problema con la soldadura de latón es la producción de óxido de zinc, que cuando se derrite puede presentar riesgos para la salud. El zinc fundido interactúa agresivamente con los contaminantes ambientales y produce humos y salpicaduras altamente tóxicos alrededor del área soldada. Los vapores tóxicos y el metal caliente pueden causar daños graves, así que preste especial atención.
Por lo tanto, es una buena práctica usar equipo de protección, incluidos guantes, botas o chaqueta para soldar TIG. Además, para lidiar con los humos tóxicos, use un extractor de humos adecuado, emplee un sistema de escape local o trabaje en un área bien ventilada.
¿Por qué elegir soldadura TIG de latón?
La soldadura TIG es el método preferido para soldar latón debido a sus muchas ventajas. Produce soldaduras fuertes y de alta calidad con una distorsión mínima y ofrece un excelente control sobre la soldadura y el metal de aporte. Su bajo aporte de calor también reduce el riesgo de deformar o agrietar la pieza de trabajo.
En comparación con otros métodos de soldadura, como MIG o Stick, la soldadura TIG puede producir soldaduras más limpias con menos salpicaduras y un mejor acabado, lo que la hace ideal para aplicaciones visualmente críticas.
Además, la soldadura TIG de latón no requiere fundente adicional ni gas de protección, lo que la hace más económica y conveniente que otros métodos.
También puede soldar latón con MIG o usar gas acetileno, pero TIG ofrece un mejor control del calor. La soldadura con oxiacetileno también es una opción popular debido a su bajo precio y requisitos de habilidad.
Preparación de soldadura y soldadura TIG Latón
Antes de soldar latón con TIG, debe limpiar a fondo las superficies de latón. Cualquier contaminante como el aceite, la suciedad y la grasa pueden causar falta de fusión y porosidad que ni siquiera los gases de protección pueden solucionar. También es importante eliminar cualquier capa de óxido que pueda estar presente en la superficie. Puedes limpiar la superficie con un cepillo de alambre o una amoladora.
Además, el precalentamiento de las piezas a aproximadamente 100-350 °C (572-662 °F) ayuda a reducir la tensión durante la soldadura y también previene el agrietamiento. Es importante asegurarse de que la temperatura de precalentamiento no supere los 450 °C (842 °F), ya que las altas temperaturas pueden provocar la fragilización del material. El precalentamiento también ayuda a reducir la distorsión y la contracción durante la soldadura.
Selección de varillas de relleno
Cuando se suelda latón con TIG, es esencial seleccionar el alambre de relleno correcto. Los tipos más comunes de varillas TIG que se utilizan para soldar latón son las aleaciones de cobre y silicio, el bronce al silicio y el bronce al aluminio. La varilla de soldadura de cobre y silicio es una opción popular para soldar latón porque ofrece buena resistencia a la corrosión y gran soldabilidad.
La varilla de soldadura de bronce de silicio tiene una excelente resistencia a la corrosión y se usa a menudo en aplicaciones que requieren alta resistencia y ductilidad. El bronce al aluminio es una aleación fuerte que es resistente a la corrosión y la erosión, pero puede ser difícil de soldar debido a su alta temperatura de fusión.
El tipo de tungsteno utilizado para soldar latón dependerá de la aleación que se suelde. Se debe usar tungsteno puro o una aleación como el tungsteno toriado al soldar aleaciones con base de cobre como el latón. El tungsteno toriado ofrece una mejor estabilidad del arco y menos erosión del electrodo que el tungsteno puro, lo que lo convierte en una opción ideal para soldar latón.
Es importante recordar que la varilla de punta de soldadura para soldadura TIG de latón debe ser un poco más grande que el grosor de la pieza de trabajo que se está soldando. Esto ayudará a garantizar una penetración óptima y evitará que ocurran posibles problemas de porosidad. Además, elegir una varilla de aporte que contenga desoxidantes puede ayudar a reducir la oxidación de la superficie y evitar la decoloración en la soldadura terminada. El metal de aporte incorrecto puede causar la pérdida de propiedades o la decoloración de la soldadura en la superficie de latón.
Parámetros de soldadura al soldar latón TIG
Cuando se suelda latón con TIG, se deben tomar varias precauciones y técnicas para garantizar una soldadura de calidad. En primer lugar, es importante seleccionar el gas de protección adecuado para la aplicación. El argón puro es generalmente la opción preferida para la mayoría de las aplicaciones de soldadura de latón debido a su excelente estabilidad del arco; sin embargo, las mezclas de suministro de gas argón-helio también se pueden usar para aleaciones de latón más gruesas.
Es importante elegir los ajustes adecuados de amperaje, corriente, voltaje, entrada de calor, velocidad de desplazamiento y longitud del arco en función del grosor del material que se está soldando. Un amperaje demasiado bajo puede conducir a una fusión incompleta o soldaduras de mala calidad, mientras que un amperaje demasiado alto puede causar una entrada de calor excesiva, lo que puede provocar la deformación o el agrietamiento del material. Los soldadores experimentados recomiendan que pulse regularmente su amperaje durante el proceso de soldadura TIG. Pulsar a 30 pulsos por segundo puede producir excelentes resultados.
Según el grado del latón, puede usar tanto CA como DCEN. Por lo general, DCEN se usa para piezas más gruesas con relleno de bronce al silicio. AC le dará un charco más limpio con menos desgasificación, pero está reservado para latón más delgado y produce soldaduras menos bonitas que requieren mecanizado al final.
Técnica de soldadura TIG de latón
Se debe emplear la técnica adecuada para garantizar una soldadura de calidad. Esto incluye mantener una longitud de arco constante y que las adiciones de varillas de aporte sean pequeñas y frecuentes. Además, se debe usar un ligero movimiento ondulante al soldar materiales delgados para evitar quemar el material.
Al soldar latón con un soplete TIG, es importante asegurarse de que el electrodo de tungsteno esté correctamente afilado y libre de contaminantes.
Un electrodo limpio y afilado ayudará a garantizar que el arco permanezca estable y que el charco de soldadura se forme correctamente. También ayuda a mantener una buena visibilidad del arco durante la soldadura.
Además, debe mantener una longitud de arco de 1/4 a 3/8 de pulgada y mantener el electrodo apuntando en un ángulo de entre 5 y 15 grados con respecto a la pieza de trabajo. Estas técnicas ayudarán a lograr soldaduras fuertes y duraderas con excelentes resultados.
Tratamiento posterior al calor
El tratamiento posterior al calor se utiliza para reducir las tensiones de soldadura, mejorar las propiedades mecánicas de la unión soldada y garantizar una soldadura resistente y duradera. Para láminas de metal delgadas, se recomiendan temperaturas entre 400 y 500 °F (204 y 260 °C). Mientras tanto, las piezas más gruesas o las aleaciones de latón con puntos de fusión más bajos requerirán temperaturas entre 1000 y 1200 °F.
La temperatura y la duración del tratamiento posterior al calor dependen del tipo de latón que se suelda y del grosor del material, pero puede reducir el riesgo de agrietamiento o deformación debido a un enfriamiento desigual después de la soldadura.
Consejos rápidos para una soldadura TIG exitosa de latón
- Use una varilla de relleno con una composición similar al metal base para obtener mejores resultados.
- Use una configuración de corriente baja (entre 70 y 100 amperios) para latón más delgado y configuraciones de corriente más altas (hasta 250 amperios) para piezas más gruesas.
- Considere precalentar la pieza antes de soldar y poscalentar después para reducir el riesgo de agrietamiento.
- Utilice una mezcla de argón/helio como gas de protección para la mayoría de las aplicaciones, ya que produce soldaduras más fuertes y evita las soldaduras porosas.
- Cuando suelde piezas más gruesas, use una técnica TIG pulsada para garantizar una buena penetración y reducir el riesgo de deformación o distorsión. Utilice la técnica de soldadura por puntos en trabajos de chapa para evitar defectos.
- Para evitar la porosidad, mantenga el tungsteno cerca de la pieza de trabajo y muévalo lentamente a una velocidad constante.
- Asegúrese de limpiar las superficies de latón de todos los aceites, suciedad o residuos antes de soldar.
- Use equipo de protección, incluidos guantes, respirador, protector facial y ropa ignífuga, ya que el contenido de zinc puede presentar muchos problemas de salud.
- Utilice métodos de soldadura por llama, incluido el gas oxiacetileno, si no puede obtener el mejor resultado con otros procesos de soldadura.
Alternativas a la soldadura TIG de latón
La soldadura TIG no es el único método para unir cobre y aleaciones de cobre como el latón. Existen alternativas como la soldadura MIG, la soldadura blanda, fuerte y la unión mecánica. La soldadura MIG es una buena opción para secciones gruesas de latón y bronce, ya que da como resultado soldaduras fuertes con buena penetración.
La soldadura es una excelente opción a baja temperatura para secciones delgadas en las que no es necesario derretir el metal base como en la soldadura. La soldadura fuerte también es una opción para juntas grandes, donde se utilizan metales de aporte de alta temperatura y fundente de soldadura fuerte para unir dos piezas de metal base de latón.
Soldadura de latón a otros metales
Es posible soldar latón con acero, pero muchos soldadores experimentados no lo recomiendan. Los métodos populares para la unión de latón con acero son la quema y la soldadura. Al unir componentes de latón con metales ferrosos como el acero o el acero inoxidable, es importante utilizar una varilla de aporte que tenga un punto de fusión más alto que el metal base.
El material de latón generalmente tiene un punto de fusión más bajo que el acero o el acero inoxidable, por lo que debe tener cuidado. Por eso, un material de relleno adecuado para esta aplicación es una aleación de cobre y níquel, como níquel-cobre (NiCu) o cobre-níquel-silicio (CNSi).
TIG se puede usar al unir latón con aluminio, pero requerirá una varilla de aporte de aleación de aluminio especial con una composición similar al metal base. También es importante ajustar los parámetros de soldadura en consecuencia cuando se unen aleaciones de aluminio. Sin embargo, debido a la naturaleza del metal base, los soldadores utilizan otros métodos como la soldadura fuerte, la soldadura blanda o los epoxis con más éxito.
Conclusión
Aunque existen alternativas a la soldadura TIG de latón, como la soldadura MIG o la soldadura fuerte, la soldadura TIG ofrece soldaduras de la más alta calidad que se crean con un control preciso sobre la entrada de calor y los charcos de soldadura. Se requiere una gran cantidad de habilidad y conocimiento para obtener los mejores resultados. Puede encontrar más técnicas de soldadura no TIG y cómo soldar TIG
Al comprender las propiedades del latón y sus desafíos únicos, usar la varilla de aporte y los parámetros de soldadura correctos, practicar la técnica adecuada y seguir con el tratamiento posterior al calor, la soldadura TIG del latón es una tarea factible.