¿Qué es la soldadura de aluminio con gas? - Una guía completa

El proceso de soldadura de oxiacetileno y oxihidrógeno se usa más comúnmente para soldar aluminio y aleaciones de aluminio con gas. El hidrógeno se puede quemar con oxígeno usando las mismas puntas que el acetileno. Sin embargo, la temperatura es más baja y se requieren tamaños de punta más grandes.

Cuando el acetileno y el oxígeno se mezclan en las proporciones correctas y se encienden, la llama resultante alcanza una temperatura de 6300 grados F (3482 grados C). Esto es lo suficientemente intenso como para derretir todos los metales comerciales tan completamente que los metales que se van a unir realmente fluyen juntos para formar una unión completa de presión mecánica o martilleo.

Excepto en un material muy delgado, generalmente se agrega metal adicional en forma de alambrón al metal fundido para fortalecer ligeramente la costura. Si la soldadura se realiza correctamente, la sección donde se realiza la unión será tan fuerte como el propio metal base.

Los metales que se pueden soldar con llama de oxiacetileno incluyen hierro, acero, hierro fundido, cobre, latón, aluminio, bronce y muchas aleaciones. La llama de oxiacetileno también se utiliza para cortar metal, cementar y recocer.

Preparación y tratamientos de soldadura

Limpiar el metal base antes de soldar

Las buenas prácticas de limpieza siempre son importantes cuando se suelda aluminio. El nivel de limpieza y preparación del metal requerido para soldar depende del nivel de calidad deseado en las soldaduras. La preparación adecuada antes de soldar es importante cuando se requiere que las fabricaciones cumplan con los requisitos de calidad de soldadura de códigos de fabricación como AWS D1.2.

Las soldaduras de alta calidad son mucho más difíciles de lograr en aluminio que en acero. El aluminio tiene un potencial mucho mayor para desarrollar problemas de calidad, como falta de fusión, falta de penetración y porosidad, que el acero.

La dura película superficial de óxido sobre el aluminio puede crear problemas de falta de fusión y debe controlarse. La alta conductividad térmica del aluminio puede crear problemas de falta de penetración. La alta solubilidad del hidrógeno en el aluminio fundido puede crear problemas de porosidad y requiere que se eliminen toda la humedad y los hidrocarburos antes de soldar.

Se debe controlar el espesor de la película de óxido sobre el aluminio y evitar que se hidrate por la presencia de exceso de humedad.

Almacenamiento de metal y preparación de juntas de soldadura:qué hacer y qué no

 Almacenamiento

• Almacene todo el alambre de soldadura y el metal base en un lugar seco con una mínima fluctuación de temperatura.
• El alambre de soldadura debe almacenarse preferiblemente en una habitación o gabinete seco y calentado.
• Almacene el metal verticalmente para minimizar la condensación de humedad y la absorción de contaminación por agua
• entre capas.
• Lleve todos los materiales de metal base y de relleno al área de soldadura 24 horas antes de soldar para permitirles
• para llegar a temperatura ambiente.
• Mantenga el alambre de soldadura cubierto en todo momento.

 Preparación conjunta

• No use métodos que dejen una superficie molida o manchada. Por ejemplo, una superficie aserrada circular es
• soldable mientras que una superficie aserrada con cinta deja una superficie manchada que puede resultar en falta de fusión y
• debe limarse para eliminar el metal manchado antes de soldar. Es preferible usar una amoladora de disco grueso que una
• amoladora de rueda, sin embargo, si es posible evite el uso de cualquier tipo de amoladora.
• No use ningún lubricante en el proceso de trabajo del metal de preparación de juntas, si es posible.
• No use solventes clorados en el área de soldadura porque pueden formar gases tóxicos en presencia
• de arcos de soldadura eléctrica.
• No utilice procesos de corte con gas oxicombustible, corte por arco de carbón o ranurado, ni llamas de oxicombustible para precalentar.
• Estos procesos dañan el área afectada por el calor y promueven el crecimiento y la hidratación de la película de óxido
• presente en la superficie.
• Utilice corte y ranurado por arco de plasma y corte por láser.
• Elimine mecánicamente el arco de plasma y los bordes cortados con láser de las aleaciones de las series 2xxx, 6xxx y 7xxx. el
• Los bordes fundidos de estas aleaciones contendrán grietas de solidificación perjudiciales y una zona afectada por el calor
• condiciones. Retire un mínimo de 1/8 de pulgada de metal del borde cortado. Usar remoción mecánica de metales
• métodos que cortan y eliminan virutas de metal.
• Prepare y limpie la junta antes del montaje. Desengrase las superficies con un disolvente.
• Use un paño limpio como una gasa o toallas de papel para limpiar con solvente y secar una junta de soldadura.
• No use trapos para limpiar las juntas de soldadura y no use aire comprimido para soplar la junta.
• El aire comprimido contiene humedad y el aceite contamina.
• Cepille la junta con alambre de acero inoxidable solo después de la limpieza con solvente. Cepillado con alambre antes de la limpieza de incrustaciones
• hidrocarburos y otros contaminantes en la superficie metálica.
• Cepillo de alambre de acero inoxidable para todo el metal que haya sido grabado. Los subproductos residuales del grabado deben
• quitarse antes de soldar.
• Limpie todos los cepillos de alambre y herramientas de corte con frecuencia.

Respaldo de soldadura

Las tiras de respaldo temporales generalmente están hechas de cobre, aluminio anodizado, acero inoxidable o varios materiales cerámicos. Se utilizan para controlar la penetración y se eliminan después de la soldadura. Se debe tener cuidado para evitar que el material de respaldo se derrita en el charco de soldadura.

Las tiras de respaldo permanentes siempre están hechas de la misma aleación que el metal base que se está soldando. Consulte AWS D1.2 para conocer los requisitos de extracción de la tira de respaldo. Por lo general, no se usa una abertura de raíz cuando se usa material de respaldo temporal. Normalmente se utiliza una abertura de raíz cuando se utiliza material de respaldo permanente.

Temperaturas de precalentamiento y entre pasadas

El precalentamiento se puede utilizar para reducir los efectos térmicos del tamaño de la sección al soldar metales base de diferentes espesores. Los metales base tratables térmicamente y los metales base 5xxx que contengan más del 3 % de Mg no deben someterse a temperaturas de precalentamiento ni entre pasadas superiores a 250 °F (121 °C) durante más de 15 minutos. Consulte AWS D1.2.

Tratamiento térmico y envejecimiento post-soldadura

Cuando se sueldan aleaciones de aluminio tratables térmicamente, pierden una cantidad significativa de sus propiedades mecánicas en la zona afectada por el calor. Si el metal base que se está soldando tiene un temple -T4, gran parte de la resistencia original se puede recuperar después de la soldadura mediante el envejecimiento posterior a la soldadura.

Si el metal base se suelda en el temple -T6, puede someterse a un tratamiento térmico de solución y envejecerse después de la soldadura, lo que lo restaurará al temple -T6. Según el metal de aporte que se utilice para la soldadura, el tratamiento térmico posterior a la soldadura y el envejecimiento pueden causar problemas.

Si el metal de aporte no responde al tratamiento térmico y al envejecimiento de la misma manera que el metal base, la unión soldada puede presentar propiedades mecánicas inferiores a las del metal base. Debido a las concentraciones de tensión en la propia soldadura, esta no es una condición deseable.

Por lo tanto, si se realizan un tratamiento térmico y un envejecimiento posteriores a la soldadura, el metal de aporte seleccionado es fundamental. Comuníquese con Hobart y obtenga asesoramiento metalúrgico sobre qué metales de aporte son los más adecuados para su aplicación.

Proceso de soldadura de aluminio con gas

Después de que el material que se va a soldar ha sido debidamente preparado, fundente y precalentado, la llama se pasa en pequeños círculos sobre el punto de partida hasta que el fundente se derrita. El relleno se debe raspar a lo largo de la superficie de la puntera en intervalos de tres o cuatro segundos, permitiendo que la varilla de relleno salga de la llama cada vez.

El movimiento de raspado indica cuándo comenzar a soldar sin sobrecalentar el aluminio. El metal base debe fundirse antes de aplicar la varilla de aporte. La soldadura directa generalmente se considera mejor para soldar aluminio porque la llama precalienta el área a soldar. Cuando se suelda aluminio delgado, hay poca necesidad de movimiento de la antorcha aparte del avance.

Para material de 3/16 pulg. (4,8 mm) de espesor y más grueso, se debe dar a la antorcha un movimiento lateral suave. Esto distribuye el metal de soldadura sobre todo el ancho de la soldadura. Un suave movimiento hacia adelante y hacia atrás ayudará al fundente a eliminar el óxido.

La varilla de soldadura debe sumergirse periódicamente en el charco de soldadura y sacarse del charco con un movimiento hacia adelante. Este proceso de decapado cierra el charco, evita la porosidad y ayuda al fundente a eliminar la película de óxido.

REGLAS DE SOLDADURA

Nota:El siguiente procedimiento es para oxiacetileno, debido a la naturaleza más técnica y la variada disponibilidad de hidrógeno.

Las reglas son simples. ¡Síguelos o fracasa!

• Abra completamente la botella de oxígeno para asentar la empaquetadura superior, luego rompa el acetileno. Ajuste los reguladores a presiones iguales, de 2 a 5 libras cada uno, y las puntas más pequeñas necesitan presiones más bajas.
• Elija una boquilla de soplete de un tamaño más grande que la que se usaría en acero, es decir, si elige una boquilla 00 (doble deber) para chapa de acero de 0,040, cambie a una boquilla 0 para chapa de aluminio de 0,040.
• Si está aceitoso, limpie el material con solvente, diluyente de laca. o alcohol. Frote con un cepillo de acero inoxidable en ambos lados justo antes de soldar.
• Fusione la varilla (o el alambre) o la pieza o, en casos extremos, ambos. El fundente será un polvo blanco que se mezclará 1/3 con 2/3 de agua o alcohol.
• Se recomiendan precauciones de seguridad como protección para los ojos, ventilación adecuada y mantener la cabeza alejada de los humos.
• Elija el metal de aporte adecuado para la aleación que se va a soldar. Chapas de aleación de aviones soldables comunes.

La varilla hueca llena de fundente estuvo disponible hace años, pero aparte de la aleación cuestionable, tenía el persistente mal hábito de dividirse limpiamente, acumulando los bordes de la junta sin unirlos.