Soldadura

Soldadura

Concepto de soldadura

Se puede considerar la soldadura como un grupo de pasos para unir dos materiales de manera razonablemente económica y segura, para cumplir los requerimientos de manera satisfactoria.

Soldabilidad: Es la tendencia de un material a unirse a otro satisfaciendo unos requisitos determinados.

Depende de las siguientes variables:

Diseño de la junta: Cómo se analiza la junta, tomando en cuenta espesores a unir y la secuencia de la soldadura.

Influencia de relación Ancho-Profundidad: Para relaciones de Ancho/Profundidad iguales o cercanas a 1, la soldabilidad mejora notablemente.

Influencia de altos espesores: A medida que los espesores a unir aumentan, la soldabilidad disminuye.

Influencia de las restricciones: En presencia de las mismas, la soldabilidad disminuye.

Metalurgia de la Soldadura: %C.E. = %C + %MN + %NI+%CU + %MO+%V+%CR

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La soldabilidad también dependerá de la metalurgia o comportamiento cristalino de los mismos. Las uniones entre estructuras cristalinas iguales son más fáciles de realizar que aquellas entre estructuras cristalinas diferentes. Muchos factores no permiten que esto ocurra por lo tanto la metalurgia también estudia:

Influencia de la Velocidad de Enfriamiento: Al estudiar cómo se enfría una gota de metal podemos predecir qué tan bien resultará la soldadura. Al ocurrir choques térmicos por altas diferencias de temperatura entre dicha gota y el metal base, los bordes de la gota se enfriarán más rápidamente mientras que el centro no será capaz de resistir la tensión del metal base y la contracción a cada lado de la gota

El Pre-calentamiento: Pre-calentando el metal base evitamos el choque térmico y permitimos que la gota de metal se enfríe más lentamente dándole tiempo a los cristales de unirse de una manera más ordenada y reduciendo de ésta manera los esfuerzos aplicados sobre el centro de la gota.

Influencia de los elementos aleantes en la solubilidad: A pesar de que éstos nos ofrecen mejoras para propósitos específicos, producen una pérdida notable en la soldabilidad.

Según la siguiente ecuación se obtiene una expresión para obtener C.E., que no es más que la pérdida de soldabilidad:

%C.E. = %C + %MN + %NI+%CU + %MO+%V+%CR

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Estudiando la ecuación, observamos que a medida que el porcentaje de carbono junto a el porcentaje de los elementos aleantes, la pérdida aumenta. A mayor CE, muchos autores afirman que es necesario un mayor pre-calentamiento para evitar agrietamiento.

Química de la Soldadura: El estudio de algunos efectos químicos que puedan disminuir la soldabilidad genera efectos favorables al soldar. Entre ellos tenemos:

Afinidad química: Algunos elementos tienden a formar enlaces entre sí. En soldadura este fenómeno se estudiar por supuesto a altas temperaturas. La velocidad de oxidación es el ejemplo más común: Al soldar a altas temperaturas la tasa de oxidación aumenta de manera tan rápida que no aísla el metal fundido del oxígeno.

Precipitación de Carburos: En los aceros inoxidables, el carbono tiene tanta afinidad con el cromo que éste lo encierra a su alrededor, formando un fenómeno llamado como ‘’Precipitación de carburos de cromo’’. Sin embargo, debido a que cada átomo de carbono atrae cuatro de cromo, la protección del mismo desaparece en áreas de alto carbono. Esto se compensa tanto reduciendo el contenido de carbono, como agregando otro que a altas temperaturas posee también gran afinidad con el carbono. Dichos aceros inoxidables se denominan como ‘‘Estabilizados con Niobo (Columbio) ’’.

Protección contra la Atmósfera: Debido a las altas tasas de oxidación de los metales

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