Fundamentos de la soldadura fuerte
El proceso de soldadura fuerte es adecuado para unir láminas delgadas de metal con placas gruesas o metales con temperaturas de fusión muy diferentes.
Además, se utiliza en aplicaciones donde las uniones son irregulares, tanto para un solo montaje como para producción de tiradas cortas.
Durante el proceso de soldadura fuerte, el metal de aporte fundido se enfría y solidifica para crear una unión metalúrgica entre los materiales de la pieza de trabajo. Por definición, estos rellenos se derriten por encima de 840 F°.
Sin embargo, a diferencia de la soldadura, las piezas de trabajo no tienen que derretirse para que se produzca la fusión. Así, las temperaturas de calentamiento empleadas están por debajo del punto de fusión de los metales base.
En la soldadura fuerte manual con soplete, los operadores mantienen un pequeño espacio entre los metales que se van a unir, generalmente alrededor de 0,002 a 0,006. A menudo, hacen esto con accesorios, como abrazaderas, por lo general, juzgan los espacios a simple vista. A veces, este espacio está predeterminado, por ejemplo, cuando las piezas rotas de un componente se colocan una al lado de la otra en preparación para volver a unirlas.
Luego, los operadores aplican fundente en pasta en el área de la junta o sumergen la varilla de relleno en fundente en polvo después de calentar brevemente la varilla. A continuación, calientan la zona de la junta y la tocan con el hilo o varilla de aportación, alimentados a mano. El metal de aporte se derrite rápidamente y la acción capilar atrae la aleación fundida a través del espacio ajustado. Una vez que el relleno se enfría, se obtiene una unión fuerte.
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Fundentes y metales de aporte para soldadura fuerte
Acerca de los metales de aporte para soldadura fuerte
Cada metal de aporte tiene un rango de fusión, algunos estrechos y otros amplios.
La elección del metal de aporte depende de la aplicación. Por ejemplo, unir un tubo de paredes delgadas requiere calor reducido, lo que exige que el relleno se derrita a baja temperatura.
Otras consideraciones incluyen el metal base, la condición de servicio de la unión completa y el espacio libre entre las piezas.
Para espacios reducidos (0,002 a 0,005 pulg.), funciona bien un metal de aporte con un rango de fusión estrecho. Por el contrario, los rellenos con amplios rangos de fusión funcionan mejor para espacios amplios (más de 0,006 a 0,007 pulgadas).
Familias de aleaciones de relleno
Solo una familia de aleaciones de relleno está destinada a la soldadura fuerte de aluminio, pero muchos distribuidores no la manejan porque pocas instalaciones realizan soldadura fuerte con soplete con aluminio.
Por otro lado, la mayoría de los distribuidores proporcionan las combinaciones de cobre fósforo y cobre fósforo-plata, que se rigen por el estándar AWS A 5.8, el grupo BCuP de metales de aporte.
Estas y las aleaciones con alto contenido de plata, las clasificaciones BAg, que también se rigen por el mismo estándar, se utilizan para la mayoría de las aplicaciones de soldadura fuerte”. (B significa soldadura fuerte, Cu es cobre, P es fósforo y Ag es plata).
Las aleaciones BCuP son principalmente para soldar cobre a sí mismas. Una de las características clave de la soldadura fuerte de cobre a cobre es que no necesita un fundente químico externo porque el fósforo de la aleación actúa como un fundente y desoxida la superficie”, dice. La desoxidación es necesaria para obtener una buena acción de humectación crítica para hacer juntas fuertes. Los BCuP también se pueden usar con latón, pero esto requiere el uso de fundente.
Los distribuidores no deben recomendar BCuP para aplicaciones de soldadura fuerte de acero. Esto se debe a que el fósforo en el relleno y el hierro en el acero forman un fosfuro de hierro quebradizo en la interfaz, lo que genera uniones débiles.
Las aleaciones BAg se componen principalmente de cobre, plata y zinc. BAg-24, que contiene 50 % de plata con 2 % de níquel, se usa con frecuencia para soldar carburos. Además, las personas a menudo sueldan puntas de herramientas de carburo en hojas de sierra o mangos de herramientas. Para estas aplicaciones, el níquel en la aleación BAg genera juntas fuertes, por lo que es menos probable que las puntas se desprendan con el impacto.
En total, el grupo de aleación de plata es versátil. Puede soldar cobre, latón, acero, bronce, aleaciones de níquel y acero inoxidable, entre sí o entre sí.
Los fabricantes dejaron de fabricar aleaciones de soldadura fuerte que contenían cadmio en 1986 porque los humos de la soldadura fuerte con aleaciones a base de cadmio son cancerígenos tóxicos. Algunos fabricantes creen que puede usarlo si protege a los operadores de acuerdo con las especificaciones de OSHA para soldadura fuerte con aleaciones a base de cadmio. Pero, muchos consideran que no es más que una molestia y una responsabilidad potencial. Los distribuidores deben conocer muchas alternativas sin cadmio que funcionan igual de bien.
El cuarto grupo de aleaciones para soldadura fuerte comprende varillas de bronce o latón donde los metales de aporte cumplen con la especificación AWS RBCuZn (R significa varilla y Zn es zinc). Los RBCuZn son principalmente para soldadura fuerte de acero y son útiles para espacios libres amplios.
Las aleaciones RBcuZn se clasifican como soldadura fuerte en lugar de soldadura fuerte. Las aleaciones todavía fluyen por acción capilar, pero no tan fácilmente como las otras. Los operadores depositan la varilla a medida que se mueven a lo largo de la junta, de manera similar a la soldadura, pero nuevamente, el metal base no se derrite. “Los distribuidores suelen vender una gran cantidad de aleación RBCuZn, generalmente como varilla desnuda o recubierta con fundente”, dice Henson.
Fundentes para soldadura fuerte
Los fundentes para soldadura fuerte, que son mezclas de fluoruros, boratos y ácido bórico, cumplen con la especificación A5 31 de AWS. El más común es la clase FB 3A, una pasta blanca. El fundente blanco también viene en forma de polvo.
La pasta negra, por otro lado, contiene boro en polvo.
El aditivo de boro permite que el fundente resista aplicaciones con altas temperaturas y largos ciclos de calentamiento sin romperse.
Los fundentes vienen en varios tamaños de latas o frascos. Además, parte de la varilla y el alambre de aporte están recubiertos con fundente que ha sido codificado por colores para la identificación de la aleación.
El uso de varillas prerrecubiertas a menudo se reduce a la preferencia del operador. Por ejemplo, puede ser más conveniente usarlo en el campo porque los operadores no tienen que llevar un contenedor de fundente por separado. Por lo tanto, antes de elegir un fundente adecuado, debe establecer su objetivo con claridad.