Soldabilidad de los metales

La soldabilidad es la aptitud o mayor o menor dificultad que tiene un metal o aleación para formar uniones soldadas con unas propiedades tecnológicas de calidad. Podemos distinguir dos grupos:

Metales ferrosos:

          Aceros al carbono. Se sueldan fácilmente cuanto menor porcentaje de carbono haya; la formación de martensita es un riesgo en los aceros con alto contenido en carbono. La martensita no sólo es dura y frágil, sino que su formación procede con un incremento de volumen que impone esfuerzos adicionales en la estructura. El precalentamiento y, si es posible, el postcalentamiento son necesarios cuando la formación de martensita o bainita son inevitables.

Aceros inoxidables. Siempre contienen cromo, que forma una película extremadamente densa de Cr₂O₃. Se debe evitar su formación. Los aceros austeníticos (que contienen Cr y Ni) son también soldables, aunque los carburos de cromo formados reducen el nivel de cromo total en el acero y éste queda sin protección contra la corrosión. Para evitar esto, el contenido de carbono debe ser muy bajo.

Hierro fundido. La soldabilidad de los hierros fundidos varía en gran  medida, pero muchos de ellos se sueldan, especialmente mediante soldadura por arco. Frecuentemente se emplea un metal de aporte al alto níquel para estabilizar el grafito. El precalentamiento y el enfriamiento lento también son útiles.

 Metales no ferrosos:

    Metales de bajo punto de fusión. El estaño y el plomo se sueldan fácilmente, a condición de que la entrada de calor se mantenga suficientemente baja para evitar el sobrecalentamiento. El zinc es uno de los materiales más difíciles de soldar, porque se oxida fácilmente y también se vaporiza a baja temperatura (906 ºC).

Aluminio y magnesio. La mayoría de sus aleaciones se sueldan fácilmente, particularmente con una envolvente de gas inerte. De otra manera, la película de óxido debe ser removida con un fundente poderoso, que a su vez puede requerir eliminarse después de la soldadura para evitar la corrosión. La humedad (H₂O) se debe evitar, ya que reacciona y produce un óxido que vuelve frágil la unión al causar porosidad.

La alta conductividad térmica y el elevado calor específico, aunque con un bajo punto de fusión de estas aleaciones, requieren de una entrada de calor y de precauciones adecuadas contra el sobrecalentamiento. Debido a las dificultades encontradas con los materiales endurecidos por precipitación, las aleaciones a menudo son tratadas térmicamente después de la soldadura o, si esto no es posible, se utiliza un material de aporte diferente (con frecuencia Al-Si para aleaciones de aluminio).

Aleaciones con base de cobre. El cobre desoxidado se suelda de manera sencilla, especialmente si el material de aporte contiene fósforo para proporcionar una desoxidación instantánea. Los latones se pueden soldar pero las pérdidas de zinc son inevitables; por lo tanto, o el metal de aporte se enriquece en zinc, o se agrega Al o Si para formar un óxido que reduzca la evaporación. Los bronces de aluminio no representan problema, aunque el óxido formado se debe desalojar, igual que con el aluminio puro.

Níquel. Este metal y sus aleaciones de solución sólida se sueldan fácilmente. Todas las aleaciones de níquel son muy sensibles incluso a la cantidad más pequeña de azufre, que forma un eutéctico de bajo punto de fusión y provoca agrietamiento por calor.

Titanio y zirconio. Las aleaciones también son soldables, pero una atmósfera inerte es esencial para evitar la oxidación; por lo tanto, a menudo se encierran en cámaras de soldadura de atmósfera inerte o se sueldan con un haz de electrones. En la soldadura del titanio el principal defecto suele ser, como en el aluminio, la presencia de porosidad debida a los gases que se forman durante la soldadura, sobre todo hidrógeno.