¿Qué es la soldadura fuerte y cómo soldar metal?

¿Qué es la soldadura fuerte?

La soldadura fuerte es un proceso de unión de metales en el que dos o más elementos metálicos se unen mediante la fusión y el flujo de un metal de aporte en la unión, donde el metal de aporte tiene un punto de fusión más bajo que el metal contiguo. La soldadura fuerte se diferencia de la soldadura en que no implica fundir las piezas de trabajo.

La soldadura fuerte se diferencia de la soldadura blanda por el uso de una temperatura más alta y piezas mucho más ajustadas que cuando se suelda.

Durante el proceso de soldadura fuerte, el metal de aporte fluye hacia el espacio entre las piezas ajustadas por acción capilar. El metal de aporte se lleva ligeramente por encima de su temperatura de fusión (liquidus) mientras se protege con una atmósfera adecuada, generalmente un fundente.

Luego fluye sobre el metal base (en un proceso conocido como humectación) y luego se enfría para unir las piezas de trabajo. Una de las principales ventajas de la soldadura fuerte es la capacidad de unir metales iguales o diferentes con una fuerza considerable.

Conclusión clave

La soldadura fuerte es el proceso de unir dos piezas independientes de metal para formar una fuerte unión de carga.

• La soldadura fuerte es similar a la soldadura blanda, pero a temperaturas más altas.
• Utilice el material de varilla de soldadura fuerte adecuado para el metal utilizado en su proyecto.
• La varilla de soldadura debe derretirse por el calor de las piezas de metal que se unen, no por contacto directo con la llama del soplete.
• Utilice un soplete que produzca una llama de alta intensidad.

Materiales de varillas para soldadura fuerte

• Cobre, latón, bronce: Varillas para soldadura fuerte y soldadura de cobre y fósforo
• Acero, acero inoxidable, aleaciones de níquel, aleaciones de cobre, hierro fundido, carburo de tungsteno: Varillas para soldadura fuerte y soldadura de níquel plata
• Hierro fundido, galvanizado, níquel, acero, hierro maleable: Varillas de soldadura y soldadura fuerte de bronce
• Aluminio: Varillas de soldadura fuerte y soldadura de aluminio Bernzomatic AL3

¿Cómo soldar metal?

La soldadura fuerte es un proceso de unión aplicado tradicionalmente a los metales (pero también a la cerámica) en el que el metal de aporte fundido (la aleación de soldadura fuerte) fluye hacia la unión.

Pasos a paso:

• Use el cepillo de alambre o tela de esmeril para raspar la superficie del metal. Luego limpie las superficies con agua jabonosa o un desengrasante.
• Coloque el metal como desee. En la mayoría de los casos, una junta superpuesta será más fuerte y se soldará más fácilmente que una junta separada. Si es necesario, use abrazaderas para asegurar las piezas en su posición.
• Caliente la junta donde se juntarán las dos piezas de metal hasta que la junta brille.
• Aplique la varilla de soldadura fuerte a la unión mientras continúa calentando las superficies metálicas. Para áreas grandes, caliente porciones de la junta a temperatura y luego pase a la siguiente área adyacente.
• Después de soldar, use un cepillo de alambre para limpiar la superficie soldada y eliminar cualquier oxidación o residuo.

El punto de fusión del metal de aportación está por encima de los 450 °C, pero siempre por debajo de la temperatura de fusión de las piezas a unir, lo que distingue el proceso de la soldadura en la que se utilizan altas temperaturas para fundir los metales base.

El metal de aporte, mientras se calienta ligeramente por encima del punto de fusión, está protegido por una atmósfera adecuada que a menudo es un fundente. El metal de aporte fundido se enfría para unir las piezas de trabajo, proporcionando una fuerte unión entre metales similares o diferentes.

Las atmósferas en las que se puede llevar a cabo el proceso de soldadura fuerte incluyen aire, gas combustible quemado, amoníaco, nitrógeno, hidrógeno, gases nobles, vapores inorgánicos y vacío, utilizando una variedad de fuentes de calor como un soplete, un horno y una bobina de inducción. /P>

Para lograr una unión soldada sólida, el relleno y los materiales base deben ser metalúrgicamente compatibles, y el diseño de la unión debe incorporar un espacio en el que el relleno de soldadura fuerte fundido pueda extraerse o distribuirse por acción capilar. El espacio de unión requerido depende de muchos factores, incluida la atmósfera de soldadura fuerte y la composición del material base y la aleación de soldadura fuerte.

Ideal para unir metales diferentes, la soldadura fuerte es un proceso comercialmente aceptado que se utiliza en una amplia gama de industrias debido a su flexibilidad y la alta integridad con la que se pueden producir uniones. Esto lo hace confiable en aplicaciones críticas y no críticas, y es uno de los métodos de unión más utilizados.

¿Cuáles son los diferentes métodos de soldadura?

La soldadura fuerte, que utiliza una amplia variedad de fuentes de calor, a menudo se clasifica según el método de calentamiento utilizado. Para alcanzar la temperatura de soldadura fuerte, algunos métodos calientan localmente (solo el área de la unión), otros calientan todo el conjunto (calentamiento difuso).

Algunos de los métodos más utilizados se destacan a continuación:

Técnicas de calentamiento localizado

1. Soldadura con soplete

En este método, el calor requerido para fundir y hacer fluir el metal de aporte es suministrado por una llama de gas combustible. El gas combustible puede ser acetileno, hidrógeno o propano y se combina con oxígeno o aire para formar una llama. Este proceso se automatiza fácilmente y requiere una baja inversión de capital. La soldadura fuerte con soplete requiere el uso de un fundente, por lo que a menudo se requiere una limpieza posterior a la soldadura fuerte.

2. Soldadura fuerte por inducción

El calentamiento por inducción de alta frecuencia para soldadura fuerte es limpio y rápido, lo que brinda un control estricto de la temperatura y la ubicación del calor. El calor es generado por una corriente alterna rápidamente que es inducida en la pieza de trabajo por una bobina adyacente.

3. Soldadura fuerte por resistencia

Este es un proceso en el que se genera calor a partir de la resistencia a una corriente eléctrica (como en la soldadura fuerte por inducción) que fluye en un circuito que incluye las piezas de trabajo. El proceso es más aplicable a uniones relativamente simples en metales que tienen alta conductividad eléctrica.

Técnicas de calentamiento difuso

1. Soldadura fuerte en horno

La soldadura fuerte en horno ofrece dos ventajas principales:soldadura fuerte en atmósfera protectora (donde los gases de alta pureza o el vacío eliminan la necesidad de fundente) y la capacidad de controlar con precisión cada etapa de los ciclos de calentamiento y enfriamiento. La calefacción es a través de elementos o por fuego de gas.

2. Soldadura por inmersión

Esto implica la inmersión de todo el conjunto en un baño de aleación de soldadura fuerte fundida o fundente fundido. En ambos casos, la temperatura del baño está por debajo del punto de solidificación del metal base, pero por encima del punto de fusión del metal de aporte.

Brazing vs. Welding

La soldadura fuerte también está clasificada por la AWS como un proceso de unión de fase líquida-sólida. Líquido significa que el metal de aporte está fundido y sólido significa que el material o materiales base no están fundidos.

A diferencia de la soldadura, la soldadura fuerte no implica derretir las piezas de trabajo. La principal diferencia entre la soldadura fuerte y la soldadura por arco es la fuente de calor. La soldadura fuerte se aplica mediante soplete, horno, inducción, inmersión o resistencia como fuentes de calor que se producen a una temperatura superior a 840 °F (450 °C), mientras que la soldadura por arco utiliza electricidad como fuente de calor que alcanza temperaturas de aproximadamente 10 000 grados Fahrenheit.

Brazing vs. Soldering

La única diferencia entre la soldadura fuerte y la soldadura blanda es la temperatura a la que se lleva a cabo cada proceso. La soldadura se realiza a una temperatura inferior a 450 °C (840 °F) y la soldadura fuerte a una temperatura superior a 450 °C (840 °F).

Ventajas de la soldadura fuerte y blanda

Algunas ventajas de la soldadura fuerte y blanda en comparación con otros métodos de unión incluyen las siguientes:

• Baja temperatura
• Puede unirse de forma permanente o temporal
• Se pueden unir materiales diferentes
• Velocidad de unión
• Menos posibilidades de dañar las piezas
• Velocidad lenta de calentamiento y enfriamiento
• Se pueden unir piezas de distintos grosores
• Fácil realineación

La soldadura fuerte y blanda son procesos que tienen muchas grandes ventajas, pero a menudo se pasan por alto cuando se selecciona un proceso de unión. La capacidad de unir muchos materiales diferentes con una variedad limitada de fundentes y metales de aporte reduce la necesidad de contar con un gran inventario de materiales, lo que puede resultar en grandes ahorros de costos para una pequeña empresa, taller doméstico o granja.