Dominando la Soldadura TIG en Magnesio: Guía Segura Paso a Paso

La soldadura de magnesio no es algo que muchos soldadores que conozco estén dispuestos a intentar, aunque es posible. El magnesio tiende a incendiarse si se calienta demasiado y que Dios te ayude a apagar un incendio de magnesio una vez que comienza.

El magnesio tiene un punto de inflamación de 473 °C (883 °F) y arde a una temperatura de 2,204 °C (4,000 °F). Este tipo de calor convierte al agua e incluso al dióxido de carbono en combustible, por lo que no muchos están dispuestos a intentar soldar magnesio.

Cómo Soldar Magnesio TIG en 6 Pasos

Antes de entrar en materias más intrincadas, establezcamos primero el procedimiento. Aquí están las instrucciones paso a paso sobre cómo soldar magnesio TIG correctamente.

Paso 1: Identificar el Metal Base

A menudo es difícil determinar en qué metal se está trabajando porque todos se ven más o menos iguales. Y es aún más difícil separar el magnesio del aluminio ya que son estructural y visualmente similares.

Ese es un gran problema. Los métodos para soldar magnesio TIG y soldar aluminio TIG son completamente diferentes. Como resultado, aplicar el método incorrecto en uno de ellos podría resultar en resultados catastróficos.

Bueno, quizá pensar en una "catástrofe" sea exagerado. Pero considerando lo valiosos que son ambos metales, es una pena verlos desperdiciados. Tienen propiedades únicas y por eso son parte integral de la mayoría de diseños aeroespaciales.

De hecho, todos esos helicópteros y aviones que ves de vez en cuando, partes integrales de los engranajes internos y marcos de tales estructuras están hechos de aleaciones de aluminio y magnesio. ¿Y por qué? Porque tienen una construcción ligera pero fuerte integridad estructural.

Así que no tiene sentido dejar que metales tan preciosos se desperdicien sin razón, ¿verdad? Precisamente. Esa es la razón principal por la que siempre debes verificar el metal base antes de proceder a soldarlo.

Y no te preocupes. Puedes averiguar fácilmente qué metal es cuál con trucos súper simples. Y elaboraremos sobre eso completamente con instrucciones separadas en un momento. Descubramos primero el mecanismo de soldadura real.

Paso 2: Identificación de la Composición de la Aleación

Solo identificar si el metal es aluminio o magnesio no es suficiente para soldadura TIG. Debes verificar a fondo la composición de la aleación del metal.

Dado que el magnesio es un metal altamente reactivo por naturaleza, rara vez se encuentra en forma libre. Como resultado, siempre viene mezclado con otros metales como aluminio, zinc, circonio, torio, etc. Y estas combinaciones especiales son lo que se conoce como aleaciones de magnesio.

En la naturaleza, encontrarás varios tipos de aleaciones de magnesio como estas. De nuevo, la pieza base con la que trabajas también podría ser magnesio puro. Es una ocurrencia rara pero no imposible.

Así que, después de identificar la pieza de soldadura como magnesio, tu siguiente trabajo es identificar la aleación correcta del metal. Este es un paso altamente importante ya que identificar la aleación correcta determinará directamente tu siguiente paso.

¿Recuerdas cómo no puedes usar el mismo método de soldadura para aluminio y magnesio? Lo mismo es cierto para las aleaciones. Porque con aleaciones compuestas, necesitarás usar metales de aporte en etapas posteriores.

Y dependiendo del metal combinado, la elección del metal de aporte seguirá cambiando. No todos estos metales de aporte pueden soportar la misma temperatura. Como resultado, es súper importante saber con qué aleación compuesta trabajar antes de precalentar la mezcla.

En realidad, no es la temperatura de calentamiento, te darás cuenta de los ajustes de voltaje apropiados y tipo de electrodo también. No hace falta decir lo importantes que son estos dos factores para cosas como soldadura y corte de metales y minerales.

Pero, ¿cómo puedes averiguar o identificar el tipo correcto de aleación compuesta? Bueno, contactar al fabricante original debería darte una idea apropiada. Como son ellos quienes te proveyeron el compuesto, deberían tener todo tipo de historial sobre él.

Y ese historial te ayudará a no solo averiguar el tipo de aleación sino también el equipo adecuado. Todo material de soldadura viene con guías que especifican qué usar y qué no. Así que necesitas leer a fondo tales instrucciones antes de empezar.

Sin embargo, no siempre es posible contactar al fabricante por razones inevitables. Se vuelve mucho más difícil identificar la composición de la aleación correctamente cuando eso pasa. Pero dicho esto, no es imposible hacerlo si tienes las habilidades.

El principal obstáculo para identificar una aleación de magnesio que viene sin instrucciones adecuadas es encontrar piezas accesibles. Si realizas los experimentos a gran escala, podrías terminar destruyendo la mayor parte de la pieza de soldadura.

Por eso es importante buscar piezas expendables en las que puedas trabajar con facilidad. Lo mejor es si tienes algunos desechos, es decir, bits y piezas junto al bloque principal. Pero, si no los tienes, lo más probable es que tengas que romper una pequeña parte para continuar con el experimento.

Tales experimentos incluyen: determinar la relación resistencia-peso, diferencias en peso molecular de los compuestos, etc. De nuevo, también puedes realizar varias reacciones para ver cómo cada una de las aleaciones reacciona con un cierto compuesto.

En fin, es conocimiento de nivel bastante básico para un soldador tener en su arsenal. Pero si necesitas ayuda recordándolos correctamente, puedes contactar a la Sociedad Americana de Soldadura (AWS).

Ellos poseen toda la biblioteca de Manuales de Soldadura para ayudar a soldadores con cada posible situación que puedan enfrentar. Así que siéntete libre de tomar la ayuda de estos manuales si te atascas repentinamente durante el proceso de soldadura.

Paso 3: Confirmar el Área de Soldadura

Ahora que todos los asuntos de metal y aleación están finalmente resueltos, ¡hora de continuar con la soldadura real! Y el primer paso para preparar el magnesio para soldadura es confirmar el área de soldadura específica.

Esto ayuda a limpiar y preparar adecuadamente la pieza del metal de soldadura. De esa manera, puedes tener una idea clara de en qué parte trabajar y cómo progresar sistemáticamente. En resumen, es como este pequeño mapa que luego te dirige en el período de procesamiento subsiguiente.

Puedes crear un mapa mental para el área específica si eres lo suficientemente experimentado. O, puedes tomar un marcador para metal y simplemente dibujar alrededor de los bordes en los que trabajarás luego. También puedes usar marcadores de pizarra comunes ya que es un mapa temporal.

Solo no uses marcadores permanentes ni nada parecido. Esos pueden causar reacciones químicas no deseadas incluyendo corrosión pasiva y cosas así. Además, es otro problema si no puedes simplemente limpiar la marca. Así que es mejor, en general, abstenerse de usar tales marcadores.

Paso 4: Esmerilar el Área de Soldadura

Después de haber elegido qué área trabajarás, hora de traer las herramientas grandes. Ahora puedes empezar a esmerilar el área, que es un paso importante del procedimiento de soldadura. Te ayudará a rebajar el área o colocar cordones a lo largo de la base.

Sin embargo, en lugar de esmerilar, algunos soldadores prefieren agrietar audazmente la superficie. Y luego proceden a rellenar o cubrir la grieta con el metal de aporte o cuentas de magnesio. Pero, recomendaríamos encarecidamente no ir por ese camino ya que no es tan a prueba de fallos como simplemente esmerilar.

Muchos pueden disentir pero esmerilar es realmente mejor que agrietar la superficie. Porque mientras agrietas audazmente, no puedes garantizar fuerza igual en todos los puntos de la superficie. Como resultado, algunas partes se aplastan un poco demasiado profundo mientras que otras, no tanto.

Por otro lado, tienes mejor oportunidad de distribución de presión igual durante el esmerilado. De esa manera, todos los puntos de la superficie son más o menos golpeados por igual y no hay irregularidades visibles.

Además, es más fácil rellenar la base cuando empiezas esmerilando. Como se mencionó, agrietar resulta en aberturas impropias. Y dado que el magnesio es el metal estructural más ligero, no puede rellenar los grandes huecos correctamente.

Solo la superficie superior se rellena más o menos y el resto no tanto ya que el metal es demasiado ligero. Así que, como ya puedes entender, crea un desequilibrio estructural de algún tipo. Y eso no es bueno para la pieza de soldadura a largo plazo ya que se vuelve vulnerable.

Mientras tanto, como todos los huecos son más o menos iguales en dimensión después del esmerilado, el relleno se vuelve más fácil. El metal de aporte puede alcanzar fácilmente todos los rincones sin esfuerzo extra. Como resultado, puede unir adecuadamente a la base y se vuelve estructuralmente sólida.

Paso 5: Utilizar el Tiempo Adecuadamente

La soldadura indeed requiere mucha concentración y con eso, mucho tiempo. Así que todos buscan formas de no hacer el procedimiento tan tedioso y lento. Y ahí es donde cometen un gran error. Al intentar hacer el trabajo más rápido, terminan comprometiendo la calidad del trabajo.

De nuevo, algunos pueden terminar saltándose ciertos pasos por completo lo que resulta en un fracaso completo. De esa manera, no solo se destruyen las piezas de soldadura en el proceso sino que también tienen que empezar todo el proceso de nuevo. Como resultado, terminan teniendo que hacer el doble de trabajo.

La moraleja: no uses atajos que no estés 100% seguro que funcionarán. Tampoco, bajo ninguna circunstancia, comprometas el trabajo en sí. Puedes cometer algunos errores en tus primeros intentos, lo cual está completamente bien.

Pero usar atajos intencionalmente que reducen la calidad de la soldadura está completamente desaconsejado. Porque qué tan estructuralmente sólido es un marco está directamente correlacionado con la calidad de la soldadura. Ahora, ¿ves por qué recomendamos esmerilar en lugar de simplemente agrietar la superficie?

Precisamente. Agrietar puede tomar menos tiempo y esfuerzo pero no es un método confiable a largo plazo. Por eso, aunque el esmerilado pueda tomar mucho más tiempo y un nivel más alto de concentración, es el único camino.

Sin embargo, hay de hecho algunos métodos probados para reducir el tiempo con el procedimiento de esmerilado. Soldadores profesionales a lo largo de los años han probado intrincadamente estos métodos y perfeccionado lentamente la aplicación para reducir el período de esmerilado.

Por ejemplo: puedes usar una fresa de carburo gruesa mientras esmerilas el metal. De esa manera, cubrirás espacio suficiente de una vez mientras esmerilas. Usar una fresa más pequeña aumentará tu ratio de esmerilado a espacio y así terminará tomando mucho más tiempo.

De nuevo, puedes tomar unos minutos para limpiar a fondo el metal antes de empezar a esmerilar. Porque el magnesio es bastante poroso debido a su estructura ligera. Así que si no lo limpias por adelantado, podrías encontrarlo problemático para navegar mientras esmerilas.

Puedes usar una solución de ácido crómico para limpiar el metal rápidamente. Aquí están los componentes que puedes incluir en la solución de limpieza:

• Ácido crómico (24 oz / ~710 ml)
• Nitrato de sodio (40 oz / ~1.18 L)
• Fluoruro de calcio (⅛ oz / ~3.5 g)
• Agua (50/60 oz / ~1.5-1.8 L)

Básicamente, usa suficiente agua para hacer un galón (~3.8 L) de esta solución especial de limpieza. Esa cantidad es suficiente para remojar y limpiar el metal a fondo. Puedes dejar la mezcla remojar el metal por aproximadamente una hora para asegurar que haga efecto.

Y si quieres que la reacción pase más rápido, aquí hay un gran consejo. Calienta el metal de soldadura por adelantado en un horno apropiado por unos minutos. La alta temperatura acelerará altamente la tasa de la reacción general.

Como resultado, cuando apliques la mezcla a una pieza de magnesio precalentada, se limpiará mucho más rápido. Sin embargo, asegúrate de usar guantes protectores para manos y ojos mientras haces esto ya que la mezcla es bastante corrosiva. Y no manipules el magnesio calentado directamente.

Paso 6: Rellenar los Huecos

Por último, necesitas rellenar el hueco causado por el esmerilado con el metal de aporte. Puedes usar múltiples metales de aporte para esta parte. Pero encontrarás a la mayoría de soldadores usando la varilla de aporte AZ92A para este propósito.

La razón por la que se usa esta varilla es que es generalmente un aporte para todo propósito. Así que no puedes realmente equivocarte con ella al soldar. Y tienen un precio bastante razonable también.

De todos modos, mientras calientas el área de soldadura, es importante recordar que el magnesio se calienta fácilmente. Comienza a fundirse alrededor de 427-443 °C (800-830 °F) y llega hasta 649-704 °C (1200-1300 °F).

Así que recuerda ajustar la temperatura correctamente antes de empezar a soldar. Y usa gases inertes, preferiblemente Argón como protección porque gases o metales reactivos se incendiarán a esta temperatura. Y por supuesto, no olvides usar corriente alterna para soldadura de magnesio.

Precauciones Adicionales de Seguridad para Soldadura TIG de Magnesio

El magnesio puede ser un metal traicionero y difícil de trabajar. Las razones son:

• El magnesio es un metal inflamable, una vez que prende, arde a 2,204 °C (4,000 °F), lo suficientemente caliente para romper los enlaces moleculares del H₂O liberando oxígeno y volviéndolo inmediatamente combustible para el fuego, lo mismo ocurre con el CO₂. A menudo, para apagar un incendio de magnesio la única opción es privarlo de oxígeno mediante arena, polvo de cemento, o extintores Clase D recomendados por OSHA
• El magnesio es un metal poroso, lo que significa que su estructura microscópica está llena de poros minúsculos. Debido a que la fundición de magnesio se usa ampliamente en piezas de máquinas y su porosidad inherente, una fundición de magnesio a menudo absorberá grandes cantidades de aceite. Esto aumenta el riesgo de incendio, y es difícil obtener buen contacto con el metal para establecer una soldadura sólida
• El magnesio, como el aluminio, puede venir en una variedad de aleaciones diferentes, a veces son aleaciones de zinc. Además, ambos metales tienden a desarrollar una capa de óxido en su superficie, haciendo que los dos metales sean difíciles a veces de identificar
• Porque el magnesio es inflamable, las virutas del esmerilado y limpieza del metal pueden fácilmente prender fuego. Después de esmerilar y preparar el metal para soldadura, es buena práctica limpiar la estación y barrer el área, para que arcos o chispas errantes no causen incendio
• Las aleaciones de magnesio, como el aluminio, que han sido tratadas térmicamente para mejorar resistencia son sensibles a calentarse demasiado. Si calientas estas aleaciones demasiado, reducirás la resistencia del material

Consejos para Soldar Fundiciones de Magnesio

• Limpia lo mejor que puedas con acetona y una fresa de carburo... Una fresa gruesa que no se cargue
• A menudo, la elección de la varilla de aporte está gobernada por un procedimiento escrito según la composición de la aleación base de magnesio... Pero si tienes la opción, usa varilla de aporte AZ101
• Precalienta piezas gruesas a alrededor de 150 °C (300 °F)
• Usa misma configuración de máquina TIG que para aluminio, excepto que una mezcla 50/50 argón/helio hace una gran diferencia
• Enciende y aumenta amperaje hasta que apenas forme charco. Si no forma charco limpio, para, fresa, cepillo de alambre, repite tantas veces como necesario para que forme charco limpio
• El aceite entra en los poros de esto y toma un tiempo a veces sacar suficiente para soldar limpio
• Usa una longitud de arco mucho más cercana que para aluminio... tan cerca que creas que está demasiado cerca
• Solda cordones pequeños y limpia entre ellos con tu pequeña amoladora neumática de 90° y fresa de carburo y luego cepillo de alambre inoxidable

Video de Soldadura de Magnesio