Propiedades del magnesio: comprensión de los materiales de soldadura

El magnesio (Mg) es un metal de color blanco plateado que se enciende rápidamente en el aire y arde con una luz brillante. Es el octavo elemento más abundante en la corteza terrestre, pero es el tercer metal estructural más abundante, detrás del hierro y el aluminio. Billones de toneladas de magnesio se encuentran en el océano, que es la fuente de gran parte de las 850.000 toneladas que se producen anualmente.

El magnesio no se encuentra sin combinar en la naturaleza. En cambio, se encuentra en grandes depósitos de magnesita y dolomita. Normalmente se prepara reduciendo óxido de magnesio con silicio o electrólisis de cloruro de magnesio fundido. El magnesio, un tercio menos denso que el aluminio, mejora las características mecánicas, de fabricación y de soldadura del aluminio cuando se utiliza como agente de aleación. Estas aleaciones son útiles en las industrias aeroespacial y automotriz.

Propiedades físicas del magnesio

Propiedades físicas del magnesio

Color

Metal blanco plateado

Fase

Sólido

Estructura cristalina

Hexagonal

Ductilidad

El magnesio se puede martillar hasta obtener láminas extremadamente delgadas

Maleabilidad

El magnesio se puede moldear o doblar.

Lustre

Exhibe un brillo o resplandor.

Dureza

relativamente suave

Punto de fusion

El punto de fusión del magnesio es 651 °C (1200 °F)

Punto de ebullición

El punto de ebullición es 1100°C (2000°F)

Las propiedades físicas son las características observables sin cambiarlas en otra sustancia. Esas propiedades pueden incluir color, brillo, punto de congelación, punto de ebullición, punto de fusión, densidad, dureza y olor.

Propiedades químicas del magnesio

Propiedades químicas del magnesio

Fórmula química

magnesio

Compuestos

Óxido, hidróxido, cloruro, carbonato y sulfato. Además, Sales de Epsom (sulfato de magnesio heptahidratado) y Leche de Magnesia (hidróxido de magnesio)

Inflamabilidad

Arde en el aire con una luz blanca brillante.

Reactividad

Al calentarse, el magnesio reacciona con los halógenos para producir haluros.

Aleaciones

Las aleaciones de magnesio son ligeras pero resistentes.

Oxidación

Se combina con el oxígeno a temperatura ambiente para formar una fina capa de óxido de magnesio.

Las propiedades químicas son observables sólo durante una reacción química. Las reacciones se producen por cambios provocados por quemaduras, oxidación, calentamiento, explosión, deslustre, etc.

Propiedades mecánicas del magnesio

Propiedades mecánicas del magnesio

Dureza Brinell

30

Resistencia a la tracción, máxima

13.000 psi

Resistencia a la tracción, rendimiento

3.050 psi

Alargamiento en rotura

2,0 a 6,0%

Módulo de elasticidad

6.380 ksi

Resistencia a la compresión

3.050 psi

Coeficiente de fricción

.36

Las propiedades mecánicas ayudan a clasificar e identificar el material. Las propiedades comunes incluyen resistencia, ductilidad, dureza, resistencia al impacto y tenacidad a la fractura.

¿Es el magnesio un buen material de soldadura?

El magnesio tiene varias propiedades que lo convierten en un material de fabricación útil. Es más liviano que el aluminio y el acero, pero no sacrifica la resistencia necesaria para la integridad estructural. Es excelente para amortiguar el sonido y puede moldearse por fundición o en caliente. También se mecaniza y recicla fácilmente.

El lado negativo es que las aleaciones de magnesio pueden tener problemas específicos relacionados con la soldadura y la fabricación. Por ejemplo, tiene baja elasticidad, alta contracción cuando se solidifica y alta reactividad a los químicos, incluido el oxígeno. Pero el problema más preocupante de las aleaciones de magnesio es la resistencia a la corrosión, y es por eso que en las aleaciones de magnesio se toman medidas para mejorar las propiedades de resistencia a la corrosión del material posterior.

Consejos para soldar aleaciones de magnesio

¿Cómo se pueden soldar con éxito aleaciones de magnesio? Aquí hay algunas sugerencias para unirse a este metal impredecible:

Limpie bien la superficie: el magnesio se puede oxidar fácilmente, por lo que generalmente se recubre con una fina capa de aceite protector. El aceite previene la oxidación, pero es un contaminante que puede poner en riesgo la soldadura.

Tenga en cuenta el riesgo de incendio: el magnesio puede encenderse fácilmente y ser muy peligroso en forma de polvo. Antes de soldar, retire el polvo o las limaduras de cualquier limpieza para evitar riesgos de incendio.

Elija el método de soldadura correcto: TIG y MIG son excelentes para la mayoría de los trabajos.

Sepa cuándo es mejor soldar magnesio: la soldadura de magnesio no suele elegirse para uniones estructurales. Más bien, es un proceso para reparar piezas fundidas con áreas desgastadas, reparar defectos de fundición o grietas térmicas y por vibración. Estas reparaciones son una alternativa más económica que refundir la pieza.

Elija el relleno adecuado: Elegir la varilla de relleno adecuada para la aleación de magnesio es fundamental. Por ejemplo, AZ91, un material de relleno común, es una aleación de magnesio con aproximadamente un 9% de A (aluminio) y un 1% de Z (zinc). AZ101 es uno de los rellenos más indulgentes, mientras que otros rellenos para juntas incluyen AZ61A, AZ92A y EZ33A.

Precaliente piezas más gruesas: el magnesio puede agrietarse bajo estrés térmico, como cuando se suelda alrededor de la zona afectada por el calor, y precalentar el material a alrededor de 200-300 grados C ayudará a minimizar el riesgo de agrietamiento al soldar aleaciones de magnesio.

Utilice el gas de protección adecuado: por regla general, las opciones más habituales son argón, helio o una mezcla. El argón es la mejor opción por su bajo potencial de ionización y estabilidad del arco, y también limita la entrada de calor y minimiza las grietas e inclusiones con una penetración del arco poco profunda.

Pruebe varias pasadas: la gestión del calor es esencial al soldar magnesio. Al realizar una soldadura profunda con material de relleno se corre el riesgo de quemar los materiales o amenazar la resistencia del área que rodea la unión.

Considere el tratamiento térmico: las piezas de trabajo de magnesio a menudo requieren tratamiento térmico para recuperar su resistencia después de una reparación. Sin él, la reparación podría ser otra causa de falla junto a ella.

Utilice el equipo adecuado: Aborde siempre la soldadura de magnesio con el equipo adecuado. Dado que se recomienda soldar aleaciones de magnesio con TIG, debes alquilar o comprar una máquina si no tienes una. Sin embargo, ¿por qué querrías alquilar un soldador cuando puedes tener un soldador TIG de alta calidad por menos de $500? Compre en línea en PrimeWeld soldadores TIG asequibles que ofrezcan flexibilidad para aficionados y profesionales.

¿Para qué se utiliza el magnesio?

La soldadura con aleaciones de magnesio es popular en las industrias aeroespacial, médica y marina. Debido a que son fuertes, livianas y tienen una excelente conductividad térmica, las aleaciones de magnesio son la mejor opción para soldar piezas y componentes de aviones, embarcaciones, instrumentos médicos, equipos deportivos y muebles.

Los componentes de las aeronaves deben ser livianos y rígidos para garantizar la seguridad, por lo que no sorprende que los fabricantes aeroespaciales prefieran las aleaciones de magnesio. Otras aplicaciones aeroespaciales incluyen componentes de motores, escapes y trenes de aterrizaje.

La industria médica utiliza aleaciones de magnesio para crear implantes e instrumentos médicos debido a su resistencia y biocompatibilidad. Estas aleaciones no tóxicas son ideales para dispositivos médicos que entran en contacto con áreas sensibles del cuerpo.

La industria marina utiliza aleaciones de magnesio para proyectos de soldadura. Debido a que son fuertes y resistentes a la corrosión, son perfectos para embarcaciones, incluidos sus cascos, estructuras, hélices y componentes de motores.

Las aleaciones de magnesio ligeras y duraderas también se utilizan en las industrias de muebles y artículos deportivos.

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