La soldadura de magnesio no es algo que muchos soldadores que conozco estén dispuestos a intentar, aunque es posible. El magnesio tiende a incendiarse si se calienta demasiado y Dios te ayude a apagar un incendio de magnesio una vez que comience. El magnesio tiene un punto de inflamación de 883 ˚F y se quema a una temperatura de 4000 ˚F. Este tipo de calor convierte el agua e incluso el dióxido de carbono en combustible, por lo que no muchos están dispuestos a intentar soldar magnesio.
¿Cómo se hace con la soldadura tig de magnesio? Soldar magnesio puede ser un poco complicado en comparación con otros metales, pero se puede hacer. Primero, ser capaz de identificar si el magnesio que está intentando soldar es completamente de aluminio o una aleación es un buen punto de partida. Luego, una vez que esté seguro de con qué está trabajando, tener la configuración y los materiales adecuados es clave para una soldadura exitosa.
La soldadura de magnesio es generalmente para reparar piezas de máquinas y piezas fundidas. Es un metal de alta resistencia con un bajo peso, lo que lo convierte en un metal ideal para uso aeroespacial. Reparar estas piezas de alto costo es una habilidad de soldadura valiosa, aunque requiere una configuración diferente para su equipo de soldadura y tiene su propio conjunto de protocolos de seguridad.
Introducción a la soldadura Tig con magnesio
Al reparar magnesio, es importante tener en cuenta que, si bien hay otros métodos disponibles, la soldadura tig es la forma más común de reparar piezas fundidas de magnesio. Esto es porque La soldadura tig se inventó para soldar magnesio y aluminio por Northrop Aircraft Corporation en la década de 1940. Todas las demás técnicas en ese momento no podían trabajar de manera eficiente y competente en magnesio o aluminio.
La soldadura sobre magnesio es muy similar a la soldadura sobre aluminio. A menudo, los dos metales separados incluso tienen una apariencia claramente similar, lo que puede ser un poco problemático. Es bueno saber distinguir los dos metales entre sí porque ninguno de los metales se pegará al otro, aunque hay aleaciones de magnesio con aluminio y aleaciones de aluminio con magnesio.
Sin embargo, existen algunas diferencias claras entre trabajar con magnesio y trabajar con aluminio, incluidas las siguientes:
- la distancia de la longitud del arco
- la cantidad de hollín que crea la soldadura
- la propia técnica de soldadura
Si bien es muy similar a las técnicas de soldadura de aluminio, estas diferencias son las que permiten una buena soldadura.
Debido a la alta relación resistencia/peso del magnesio, el metal se usa a menudo en aplicaciones aeroespaciales. Esta puede ser una habilidad muy valiosa para cualquier soldador, ya que reparar estas piezas mediante soldadura suele ser la forma más rentable de mantener el uso.
Siendo como la caja de cambios de un avión puede costar más de $ 50,000, me gustaría señalar que se puede ganar una cantidad significativa de dinero sabiendo cómo soldar magnesio correctamente. Sin embargo, soldar magnesio a menudo viene con su propio conjunto de precauciones, ya que el metal en sí es altamente inflamable, difícil de soldar y puede ser potencialmente muy peligroso.
Antes de profundizar demasiado en el tema de la soldadura en magnesio, primero debemos ver qué precauciones de seguridad adicionales se deben tomar para soldar en magnesio.
Precauciones de seguridad adicionales para la soldadura Tig de magnesio
El magnesio puede ser un metal traicionero y difícil de trabajar. Las razones de esto son que:
- El magnesio es un metal inflamable, una vez que se prende, el metal se quema a 4,000 ˚F, que es lo suficientemente caliente como para romper los enlaces moleculares de H2O liberando el oxígeno e inmediatamente convirtiéndolo en combustible para el fuego, lo mismo ocurre con el CO2. A menudo, para apagar un incendio de magnesio, la única opción es privarlo de oxígeno a través de arena, polvo de cemento o extintores de clase D recomendados por Osha.
- El magnesio es un metal poroso, lo que significa que su estructura microscópica está llena de poros diminutos. Debido a que la fundición de magnesio se usa principalmente en piezas de máquinas y su porosidad inherente, una fundición de magnesio a menudo absorberá grandes cantidades de aceite. Esto aumenta el riesgo de incendio y es difícil lograr un buen contacto con el metal para establecer una soldadura sólida.
- El magnesio, como el aluminio, puede venir en una variedad de aleaciones diferentes, a veces son aleaciones de zinc. Además, ambos metales tienden a desarrollar una capa de óxido en su superficie, lo que a veces dificulta la identificación de los dos metales.
- Debido a que el magnesio es inflamable, las virutas que se obtienen al moler y limpiar el metal pueden incendiarse fácilmente. Después de esmerilar y preparar el metal para soldar, es una buena práctica continuar y limpiar la estación y barrer el área, para que los arcos o chispas errantes no provoquen un incendio.
- Las aleaciones de magnesio, como el aluminio, que han sido tratadas térmicamente para mejorar su resistencia son sensibles a calentarse demasiado. Si calienta demasiado estas aleaciones, reducirá la resistencia del material.
Además de estos puntos de soldadura en magnesio, aquí es un enlace a los estándares de Osha para la industria en general que puede resultarle útil para leer y estudiar. Esta es simplemente una excelente información para tener y saber, ya que nunca se sabe cuándo podría ser útil. Conozco a un Boilermaker cuyo trabajo implica la seguridad de su tripulación y, a menudo, inspecciona las soldaduras que se han colocado en el campo y me dijo que esto puede ser un recurso invaluable.
Preparación para soldar magnesio
El primer paso para soldar fundición de magnesio es asegurarse de que el metal con el que está trabajando sea magnesio. Dado que otros metales tienden a crear capas de óxido en su superficie, puede ser un poco difícil identificar con qué metal está trabajando. Afortunadamente, existe una prueba muy simple y económica para identificar con qué tipo de metal base está trabajando.
Determinar si el metal es magnesio o aluminio
Puede usar vinagre blanco viejo normal para determinar si el yeso en el que se está preparando para trabajar es magnesio o aluminio. Si tiene una botella de vinagre por ahí, puede aplicarla al yeso para probarlo.
- Vierta una pequeña cantidad de vinagre directamente sobre el metal con el que trabajará. Si el metal está hecho de magnesio, habrá una reacción química visible. El vinagre burbujeará casi como cuando combinaste vinagre y bicarbonato de sodio. Esta acción burbujeante se debe a que el magnesio es una sustancia que reacciona fácilmente con el ácido, creando gas hidrógeno y etanoato de magnesio.
- Si ha vertido el vinagre sobre el metal y no tiene reacción, entonces el metal que tiene es, de hecho, aluminio, y deberá hacer ajustes buscando un metal diferente o usando una técnica de soldadura diferente.
Saber en qué metal está trabajando es clave para tener una soldadura exitosa. Puede que el propio cliente crea saber de qué tipo de metal está hecha la pieza. Sin embargo, usar el metal de aporte incorrecto, ya sea magnesio o aluminio, creará una soldadura que literalmente se romperá en sus manos. Esa es una vergüenza sin la que cualquier comerciante preferiría vivir.
Por lo tanto, simplemente es una buena práctica hacer siempre una prueba antes de asumir o confiar en la palabra de otra persona.
Identificación del compuesto aleado
Yendo un paso más allá, ahora que ha identificado con éxito que, de hecho, está trabajando con magnesio. Debe determinar cuál es la composición de aleación del magnesio. La pieza en cuestión podría ser una aleación de magnesio/aluminio, aleación de magnesio/zinc, magnesio/zirconio o incluso magnesio puro.
Cada una de estas aleaciones individuales tiene diferentes requisitos para los metales de aporte, precalentamiento, entre pases y tratamientos posteriores al calor. Ser capaz de identificar con qué tipo de aleación está trabajando determinará qué tipo de metal de aporte es el más apropiado para soldar. Además de darle el tipo de electrodo que desea usar y la configuración de voltaje.
La mejor manera de identificar con qué tipo de aleación está trabajando es ponerse en contacto con el fabricante. El fabricante debe tener toda la información que necesita para comenzar a recopilar el equipo necesario para una soldadura adecuada. Desafortunadamente, si no puede comunicarse con el fabricante o incluso con la fundición original, tendrá que experimentar con la pieza a menos que tenga algo de chatarra para experimentar.
Incluso si puede identificar en qué tipo de aleación está trabajando y las especificaciones de soldadura requeridas para, aquí
es un recurso excelente para cualquier soldador. El manual de la Sociedad Estadounidense de Soldadura está repleto de la información que necesita para completar una soldadura de cualquier tipo y cualquier tipo de metal. Siendo como la mente humana es a menudo olvidadiza y el error humano incluso tiene una fórmula, entonces es una gran referencia para que cualquier soldador la tenga a mano.
Preparación de la fundición para la soldadura
Una vez que haya identificado con éxito si está trabajando con magnesio y luego con qué aleación de magnesio está trabajando, estará listo para preparar la pieza para soldar.
Algunos puntos clave para preparar el magnesio para la soldadura:
- Primero, identifique el área de la pieza que va a requerir ser soldada.
- Una vez que haya identificado el área de la pieza que requerirá soldadura, debe pulir el área para colocar gotas de relleno. En lugar de cubrir o intentar rellenar una grieta, el método preferido es el pulido. El relleno de magnesio a menudo no se asienta en la grieta lo suficientemente bien como para unir adecuadamente el metal.
- Al esmerilar, es importante utilizar una fresa de carburo muy gruesa. Una fresa más pequeña se llenará rápidamente y hará que el pulido sea un proceso lento y tedioso. También querrá tener un cepillo de alambre de acero inoxidable.
- Dado que el magnesio es un metal tan poroso, a menudo está completamente empapado de aceite. Esto puede hacer que la limpieza de una pieza de magnesio sea un proceso largo y tedioso, que a veces requiere múltiples remojos para obtener una superficie de soldadura adecuada.
- Use una solución de 24 oz de ácido crómico, 40 oz de nitrato de sodio y 1/8 oz de fluoruro de calcio. Luego agregue suficiente agua para hacer 1 galón de solución. Permita que la pieza se empape durante aproximadamente 60 minutos, luego enjuague con agua fría y luego con agua caliente, e inspeccione la pieza en busca de residuos de aceite. Si corresponde, repita hasta que la pieza esté completamente limpia de aceite.
- Precalentar la pieza en un horno antes de limpiarla en una solución ayudará a que el magnesio sude el aceite que ha saturado el metal.
Una vez que haya limpiado y preparado la pieza para soldar, es hora de obtener la configuración adecuada para su equipo de soldadura.
Preparación de su equipo para soldar magnesio
Aunque soldar aluminio es muy similar a soldar magnesio, es lo suficientemente diferente como para justificar algunos pequeños ajustes en su equipo. No tendrá que rehacer completamente la configuración de manera diferente a la soldadura de aluminio, pero sí lo suficientemente diferente como para cambiar algunas configuraciones.
- A diferencia de la soldadura de aluminio, que tiende a saltar al electrodo, el magnesio se escapará del electrodo. Esta pequeña pero importante diferencia le permite ajustar la longitud del arco en su electrodo. La distancia del arco es lo más cerca posible del electrodo. Casi se sentirá demasiado cerca.
- Al seleccionar su relleno, no desea utilizar ningún alambre de relleno viejo. El magnesio se oxidará, por lo que si su relleno ha estado expuesto al aire durante un mes o más, lo más probable es que el alambre de relleno se haya saturado por completo con oxígeno y se haya oxidado por completo. Este relleno oxidado no permitirá una buena soldadura. Tome su nuevo alambre de relleno y, antes de soldarlo, límpielo con acetona hasta que quede brillante y completamente libre de oxidación.
- Al seleccionar un electrodo para trabajar con magnesio, los electrodos de tungsteno aleados con circonio harán el trabajo de manera eficiente.
- El argón generalmente se acepta como los gases que querrá usar para protección y respaldo.
- Querrá tener su equipo de soldadura configurado en CA, al igual que con las configuraciones de soldadura de aluminio y ajustarlo según sea necesario para que el alambre de relleno se acumule adecuadamente.
Qué buscar al soldar
Mientras trabaja en la pieza de magnesio, debe prestar atención a algunas cosas clave. Por ejemplo, si mientras suelda tiene dificultades para que el alambre de relleno forme un charco de manera adecuada, continúe y deje de soldar, vuelva a rebabar la sección y límpiela con un cepillo de alambre.
La limpieza con un cepillo de alambre es muy importante para hacer a menudo con la soldadura con magnesio. La soldadura de magnesio es un proceso de soldadura sucio. Crea una gran cantidad de hollín debido al zinc que se encuentra en la aleación y hace que sea muy difícil depositar un cordón inmediatamente después del otro debido al reducido contacto de la superficie.
Asegurarse de que el magnesio se acumule adecuadamente durante la soldadura es muy importante para garantizar una buena soldadura. Si no tiene un buen charco del relleno de alambre, a menudo lo que sucederá es que su soldadura terminada se verá limpia y bien hecha, pero debajo de la superficie, estará llena de agujeros que reducen la integridad de su soldadura.
Si debe llenar una sección grande de una soldadura de magnesio con varias capas de cordones para obtener el relleno apropiado, entonces querrá detenerse con cada cordón y limpiar con un cepillo de alambre antes de continuar con el llenado. Esto es un poco tedioso, pero nuevamente es necesario con magnesio para obtener una soldadura adecuada.
Además, esta es otra razón por la que es fundamental saber con qué tipo de aleación de magnesio está trabajando, ya que cada aleación puede haber sido tratada térmicamente para mejorar la resistencia. Estas aleaciones tratadas térmicamente son susceptibles a una reducción en la resistencia del material si se calientan demasiado.
Si trabaja rápidamente cuando coloca múltiples cordones, corre el riesgo de no permitir que pase suficiente tiempo para permitir que el calor creado por la soldadura se disipe o sea absorbido por la pieza. Saber cuál es la tolerancia al calor entre pasadas de la aleación es importante para evitar esto.
Cuidados posteriores a la soldadura de magnesio
Como es una buena práctica al completar cualquier soldadura en cualquier metal, es apropiado realizar una inspección minuciosa para garantizar una buena soldadura. Si tiene acceso a un equipo de rayos X que está disponible para usted, entonces funcionará. Sin embargo, FPI le permitirá localizar visualmente cualquier grieta que pueda haber ocurrido durante la soldadura.
Una vez que esté satisfecho con su soldadura, limpie la pieza una vez más y luego aplique un preventivo de corrosión a la pieza y habrá terminado.
En resumen
Si todavía es un poco escéptico o tal vez esta es la primera vez que suelda magnesio, entonces hay varios videos en YouTube que le darán una visión visual de cada juego. La soldadura es una habilidad que a menudo requiere varios cientos de veces de práctica antes de poder soldar con confianza.
Si tiene acceso a un depósito de chatarra de metal, puede comprar chatarra de magnesio para practicar antes de intentar soldar para un cliente.