¿Qué son las llamas de soldadura de gas?
Si bien las diferentes técnicas de soldadura usan calor para unir el metal, las fuentes de calor difieren. Por ejemplo, diferentes tipos de llamas de soldadura por gas calientan el metal base para formar una junta en la soldadura por gas.
La llama generada durante el proceso de soldadura con gas resulta de una reacción del gas combustible y el oxígeno. Los gases combustibles utilizados pueden ser acetileno, propano, butano, hidrógeno o gas natural.
Cada una de estas combinaciones proporciona una temperatura diferente, pero la más utilizada es la soldadura oxiacetilénica. La soldadura oxiacetilénica fue desarrollada por primera vez en 1903 por dos ingenieros franceses, Edmond Fouché y Charles Picard.
Propiedades de la llama de oxiacetileno
La soldadura con oxiacetileno, comúnmente conocida como soldadura con gas, es un proceso que se basa en la combustión de oxígeno y acetileno.
A principios del siglo XX, antes del desarrollo de la soldadura por arco, la soldadura con gas oxiacetileno era el único método para soldar acero. Fue un proceso efectivo y económico para soldar durante ese período.
Dependiendo de la proporción de oxígeno a acetileno, la llama puede alcanzar una temperatura de alrededor de 6300 grados Fahrenheit. Esta combinación produce la temperatura más alta durante la combustión completa en comparación con otros gases combustibles como el propano, el butano o el hidrógeno y el monóxido de carbono.
Tipos de llama de soldadura de gas
Dependiendo de la proporción de acetileno y oxígeno, existen tres tipos principales de llama de soldadura de gas: llama neutra, llama oxidante y llama carburante. Cada uno lleva un nombre por el efecto químico que proporciona durante el calentamiento.
- Una llama neutra, también conocida como llama equilibrada, se forma una vez que las proporciones de acetileno y oxígeno son uniformes. Como resultado, esta llama de soldadura de gas no tiene ningún efecto químico sobre el metal que se suelda.
- Se forma una llama carburante debido al exceso de acetileno pero, en comparación con una llama neutra, provoca cambios químicos, lo que la hace inadecuada para soldar acero. Es por eso que este tipo de llama se usa para soldar metales que no absorben carbono.
- Se forma una llama oxidante debido al exceso de oxígeno y, como resultado, produce más calor. Sin embargo, la llama oxidante provoca oxidación, lo que la hace adecuada para metales como el cobre y el zinc.
Estas llamas no solo difieren en su naturaleza química sino también en su apariencia. Las tres llamas constan de 3 zonas que pueden ayudarlo a distinguirlas:
PropiedadesLlama neutraLlama reductoraLlama oxidante Temperatura interna del núcleo (ºF)585052526330 Temperatura intermedia (ºF)380045303810 Temperatura externa del núcleo (ºF)230023202320 RuidoSonido sibilanteSin ruidoRuido extremo Tamaño de llamaMedioAltoBajo
Características de llama neutra
La llama neutra es el punto de partida para otras llamas, ya que tiene una proporción uno a uno de oxígeno y acetileno. Además, la llama neutra tiene un cono claro, bien definido o luminoso que indica que la combustión está completa.
Esta llama recibió un nombre ya que no causa ningún efecto químico en el metal base. Por lo tanto, una llama neutra suele ser la llama ideal para soldar la mayoría de los metales ferrosos, como el acero dulce, el acero inoxidable y el hierro fundido, pero también se puede usar para soldar aleaciones de cobre y aluminio.
Estas llamas neutras se obtienen partiendo de otra llama de acetileno con expansión “ala” del cono interior. El penacho desaparecerá cuando el flujo de acetileno disminuya o aumente el flujo de oxígeno. Esto se logra abriendo gradualmente la válvula de oxígeno para acortar la llama de acetileno hasta que aparece un cono interno claramente definido.
El ajuste de llama de soldadura neutra se utiliza para la mayoría de las operaciones de soldadura y el precalentamiento durante las operaciones de corte. En la llama neutra, la temperatura en la punta del cono interior es de aproximadamente 5850 ºF (3232 ºC), mientras que al final del cono exterior o envolvente, la temperatura desciende a aproximadamente 2300 ºF (1260 ºC).
La llama neutra o balanceada produce un charco de metal fundido que es silencioso y claro cuando se suelda acero. El metal fluye fácilmente sin hervir, formar espuma o generar chispas. El uso de proporciones iguales de acetileno y oxígeno crea una cubierta que evita la oxidación. Esto también produce dióxido de carbono, que protege las superficies metálicas.
Características de la llama de cementación
Para crear una llama carburante, deberá comenzar con una llama neutra.
Luego, abra lentamente la válvula de acetileno para aumentar la proporción de acetileno a oxígeno. A medida que aumenta la relación, un chorro blanco se extiende desde el cono interior.
Esta pluma blanca se llama pluma de acetileno. Si la pluma de acetileno es dos veces más larga que el cono interior, se conoce como llama 2X, que expresa la cantidad de acetileno en exceso.
La llama reductora o carburante se puede reconocer consistentemente por la presencia de tres zonas de llama distintas. Hay un cono interior de color blanco azulado claramente definido, un cono intermedio blanco que indica la cantidad de exceso de acetileno y una envoltura exterior de color azul claro.
Este tipo de bengala arde con un sonido áspero y rápido. Tiene una temperatura de aproximadamente 5700ºF (3149ºC) en las puntas del cono interior.
Esta llama reacciona químicamente con el metal y forma carburo metálico. Por esta razón, esta llama no es adecuada para metales que absorben carbono, como los metales no ferrosos.
La llama de carbonatación es beneficiosa para soldar acero con alto contenido de carbono y resiste aleaciones no eficientes como el níquel y el monel.
Características de la llama oxidante
La llama de soldadura oxidada se produce cuando se agrega más oxígeno al acetileno. La llama oxidante es más caliente que la llama natural y tiene dos zonas claramente definidas.
La zona interior tiene un color blanco muy brillante y tiene una temperatura de unos 6300ºF (3482ºC), mientras que la llama exterior es azul.
Una llama oxidante también se puede reconocer por su distintivo silbido.
Cuando se aplica al acero, una llama oxidante hace que el metal fundido forme espuma y emita chispas. Esto indica que el exceso de oxígeno se combina con el acero y lo quema.
Es por eso que este tipo de llama se usa ampliamente para soldar zinc, cobre, acero al manganeso y soldar hierro fundido. En la soldadura fuerte con soplete de acero y hierro fundido se utiliza una llama ligeramente oxidante. Se utiliza una llama oxidante más fuerte en la soldadura de latón o bronce.
Pros y contras de la llama de oxiacetileno
Ventajas
- Apto para varios metales: Casi todos los metales comerciales se pueden soldar con llamas de oxiacetileno.
- Rentable: Bajo costo del equipo utilizado para la llama de soldadura de oxiacetileno.
- Alta velocidad de soldadura: La velocidad de soldadura en el caso de la soldadura oxiacetilénica es alta, aumentando la portabilidad.
- Fácil de aprender y dominar: puede aprender fácilmente cómo controlar la cantidad de oxígeno y acetileno en la llama
- Múltiples operaciones: Adecuado para operaciones de soldadura, corte y precalentamiento.
- No se requiere electricidad: las operaciones con llama de oxiacetileno son adecuadas para lugares remotos sin suministro eléctrico.
Desventajas
- Acabado superficial: da como resultado superficies ásperas después de la soldadura, lo que requiere procesamiento superficial.
- Amplia zona afectada por el calor: El calor producido no se concentra en un solo punto. Esto da como resultado la generación de grietas térmicas y el desarrollo de tensiones térmicas en la pieza de trabajo.
- No apto para materiales gruesos: No puede soldar materiales muy gruesos ya que no puede calentar secciones transversales muy gruesas.
- Tasa de enfriamiento lenta: los procesos de soldadura con gas proporcionan una tasa de enfriamiento bastante baja, lo que puede afectar la tasa de producción.
Llamas de soldadura en soldadura MAPP Gas
El ajuste de la llama es el factor más importante para una soldadura o soldadura fuerte exitosa con gas MAPP. Hay tres llamas de gas MAPP básicas: llama de carburación, llama neutra y llama oxidante, al igual que otros procesos de soldadura de gas.
Una llama carburante con gas MAPP se parece mucho al acetileno. Tiene una pluma amarilla al final del cono primario. Las llamas de carburación son el resultado de proporciones de oxicorte de alrededor de 2,2:1 o inferiores.
A medida que aumenta el oxígeno o se reduce el combustible, la pluma de carburación desaparece. Cuando la pluma desaparece, la llama interior se vuelve azul oscuro. Este tipo se conoce como llama neutra para soldadura de gas MAPP.
El aumento de la llama de oxígeno produce una llama azul más clara, un cono interno más largo y un sonido de quemado más fuerte. Esta es una llamarada de gas MAPP oxidante.