Soldadura de hierro fundido: consejos básicos y guía para principiantes 2023

Los pasos clave en la soldadura de hierro fundido

Si nota una grieta en una pieza de hierro fundido que posee, puede solucionar el problema fácilmente. Sin embargo, mucha gente busca la ayuda de soldadores expertos e instalaciones de soldadura para este tipo de arreglos. Saber cómo soldar hierro fundido es una habilidad valiosa y no mucha gente puede hacerlo correctamente.

Dicho esto, no es imposible aprender a hacerlo. Se necesita tiempo y práctica y, en cierto punto, puede desarrollar suficiente habilidad y aprender a hacerlo correctamente.

Parte más importante: identificar la aleación

El hierro fundido es toda aleación que consta de hierro, carbono y silicio. La cantidad de carbono presente debe ser superior al 1,7 % e inferior al 4,5 %. El alto contenido de carbono es lo que le da a las piezas de hierro fundido su dureza característica.

Desafortunadamente, el hierro fundido también tiene algunas desventajas que incluyen baja ductilidad y que es menos maleable en comparación con el acero, el acero inoxidable o el hierro forjado.

Algunos tipos de hierro fundido también son más fáciles de soldar que otros.

bloque de motor de hierro fundido

Por lo general, durante un proceso de soldadura, el proceso de enfriamiento y calentamiento hará que el material se contraiga y se expanda, induciendo resistencia a la tracción en el metal. Sin embargo, el hierro fundido no puede estirarse ni deformarse. En cambio, se agrieta, lo que hace que sea muy difícil soldar correctamente. Afortunadamente, estas características se pueden mejorar simplemente agregando diferentes tipos de aleaciones.

Hierro fundido gris: el más común y soldable

El hierro fundido gris es la forma más común de hierro fundido. Tiene baja ductilidad, lo que significa que no se expandirá y es susceptible de agrietarse. Durante la fabricación, el carbono se precipita en escamas de grafito en una microestructura cristalina de perlita o ferrita.

En realidad, es mucho más soldable que el hierro fundido blanco, pero aun así puede ser difícil de soldar incluso para los soldadores más experimentados. Esto se debe a las escamas de grafito que pueden entrar en el baño de soldadura y hacer que el metal de soldadura se vuelva quebradizo.

Fundición Blanca – No soldable

En cuanto al hierro fundido blanco, retiene el carbono como carburo de hierro y no lo precipita como escamas de grafito. Su microestructura cristalina de cementita hace que este material sea muy duro y quebradizo al mismo tiempo. Muchos soldadores consideran que el hierro fundido blanco es prácticamente imposible de soldar.

Hierro dúctil, nodular o maleable – Difícil de identificar – Soldable

Estos tipos de hierro fundido se consideran menos frágiles debido a las diferencias microestructurales durante su proceso de fabricación. Debido a los procesos de fabricación únicos utilizados, tienen microestructuras de carbono esferoidal.

Determinación del tipo de aleación

La forma más confiable es simplemente verificar la especificación del metal o usar el análisis espectroquímico. Por lo general, esto no está disponible, por lo que también puede volver a algunos métodos básicos.

Junto con el punto de fractura, el hierro gris generalmente mostrará un color gris debido a su microestructura de grafito. Esto solo funciona si sabes que tu metal es hierro gris o blanco.

Cuando se trabaja con hierro dúctil, esto no será tan simple, ya que es blanco a lo largo de la fractura y es mucho más soldable.

Cómo realizar pruebas de chispa

La prueba de chispa generalmente la realiza un metalúrgico experimentado y determina el tipo de hierro fundido con el que está trabajando. A continuación se muestra un buen resumen visual de cómo funciona en la práctica.

Limpieza de la fundición

Limpiar la fundición y prepararla para la soldadura es una pieza crucial del rompecabezas. Esto se aplica a todas las aleaciones, no solo al hierro fundido. Primero debe quitar todos los materiales de la superficie y asegurarse de que el área de soldadura de la fundición esté completamente limpia. La pintura, la grasa, el aceite y otros materiales extraños deben eliminarse por completo.

Lo mejor es que aplique calor con el mayor cuidado y la mayor lentitud posible en el área de soldadura por un momento, de modo que elimine los gases atrapados en la zona de soldadura.

Una buena técnica que puede usar para ver si la superficie de hierro fundido está lista para soldar es depositar un pase de soldadura sobre el metal. Será poroso si tiene impurezas. Luego puede moler el pase y hacerlo varias veces hasta que desaparezca la porosidad.

Precalentamiento del hierro fundido

Todos los tipos de hierro fundido son susceptibles de agrietarse bajo las tensiones de la soldadura. Si desea evitar grietas, debe administrar el control del calor.

La expansión térmica es el mayor problema aquí porque cuando calientas el metal, se expandirá. No hay estrés si el objeto se calienta y se expande al mismo ritmo. Sin embargo, el estrés comienza a acumularse cuando el calor se localiza en una pequeña zona afectada por el calor. Por lo tanto, el calentamiento localizado puede restringir la expansión de la zona afectada por el calor.

La tensión del acero y otros metales dúctiles creada por la expansión y contracción restringida se puede aliviar con el estiramiento. Desafortunadamente, las contracciones también pueden causar grietas debido a la mala ductilidad del hierro fundido. El precalentamiento disminuirá el gradiente térmico entre el cuerpo de fundición y la zona afectada por el calor. Esto dará como resultado la minimización de la tensión de tracción que crea la soldadura.

El precalentamiento ablandará el área próxima a la soldadura. Desgasificará la fundición y reducirá la porosidad del metal de soldadura depositado. Además, aumentará la velocidad de soldadura.

Proceso de acabado y enfriamiento

Mientras que la soldadura del hierro fundido en el que está trabajando se enfría y se contrae, la tensión de tracción puede acumularse. Por lo tanto, la fase de contracción térmica es la parte donde el hierro fundido tiene más probabilidades de agrietarse.

La mejor manera de reducir el agrietamiento es aplicar una tensión de compresión que pueda oponerse a la tensión de tracción durante el proceso de enfriamiento. En ese caso, los soldadores utilizan una técnica llamada granallado que consiste en golpes moderados con un martillo de bola. Usan el martillo en un cordón de soldadura deformable mientras la soldadura aún está blanda. Penning disminuirá el riesgo de agrietamiento, pero solo se puede aplicar cuando se trabaja en un metal de soldadura relativamente dúctil.

Tapas circulares de válvula de agua de hierro fundido en una acera. Enfoque selectivo.

Una vez que haya terminado de trabajar en una soldadura de hierro fundido, enfríe lentamente. Se puede lograr una velocidad de enfriamiento lenta envolviendo la fundición en una manta aislante o enterrándola en la arena. Los soldadores de bricolaje también pueden usar una barbacoa de carbón y colocarla en un cubo de arena. Un buen método es colocar la pieza soldada en un horno de leña que permitirá que se enfríe a medida que se apaga el fuego.

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