LA SOLDADURA Y SUS NUEVAS TÉCNICAS UN VÍDEO INTERESANTE

Soldadura por Plasma o PAW

       La soldadura por plasma es considerada como un método más avanzado que la soldadura TIG, ya que proporciona un aumento de productividad. Conocida técnicamente como PAW (Plasma Arc Welding), la soldadura por plasma alcanza una densidad energética y temperaturas superiores a la TIG. El arco eléctrico es formado entre el electrodo y la pieza a soldar.

       La energía para conseguir la ionización la logra el arco eléctrico que se forma entre el electrodo y el metal a soldar. En la soldadura por plasma se emplea un gas, generalmente argón puro, que pasa a estado plasmático por medio de un orificio de reducción que estrangula el paso del gas logrando aumentar la velocidad del mismo, dirigiendo al metal que se desea soldar, un chorro concentrado que puede alcanzar una temperatura entre 20.000 y los 28.000°C. El flujo de gas de plasma no protege al arco, el baño de fusión y el material expuesto al calentamiento de la atmósfera, por lo que se utiliza un segundo gas que protege al conjunto envolviéndolo. Los electrodos utilizados para la soldadura por plasma mayormente son fabricados con tungsteno sinterizado.

Características de la Soldadura por Plasma

La soldadura por plasma se utiliza principalmente en uniones de alta calidad tales como las requeridas en construcción aeroespacial, plantas de procesos químicos e industrias petroleras. Este tipo de soldadura no contamina el metal base, no produce escoria y se puede utilizar para  soldar los mismos materiales que se sueldan con TIG y otras aleaciones y materiales muy delgados.

Podemos clasificarla de mejor manera dentro de tres modalidades:

-         Soldadura microplasma, con corrientes de soldadura desde 0.1 Amp. hasta 20 Amp.

-         Soldadura medioplasma, con corrientes de soldadura desde 20 Amp. hasta 100 Amp.

-         Soldadura Keyhole, por encima de los 100 Amp., en la cual el arco plasma penetra todo el espesor del material a soldar.

Partes de la soldadura por plasma

La soldadura por plasma se compone básicamente de un proceso que comprende muchos elementos (arriba mencionados), que ayudan a su eficiente desempeño. Podemos encontrar dentro de ellos:

Gases, los cuales fluyen envolviendo el electrodo de tungsteno. Generalmente argón o helio.

El electrodo de tungsteno, que es el principal ayudante durante el proceso de soldadura.

Metal base, que puede ser cualquier metal comercial o diversas aleaciones.

Depósito de gas, que puede ser de cerámica, de metal de alta resistencia de impacto o enfriado por agua.

La fuente de poder, CAAF, CDPD o CDPI.

Metal de aporte, pero sólo si se cuenta con él, porque no es indispensable para la soldadura.

Forjado a máquina

Características del Titanio

    Se trata de un metal de transición de color gris plata. Comparado con el acero, aleación con la que compite en aplicaciones técnicas, es mucho más ligero 4,5 Kg/dm3 frente a los 7,8 del acero. Tiene un punto de fusión de 1675 °C y una  alta resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica, pero es mucho más caro, lo cual limita sus usos industriales.

Características mecánicas
Mecanizado por arranque de viruta similar al acero inoxidable

Maleable, permite la producción de láminas muy delgadas.

Dúctil, permite la fabricación de alambre delgado.

Duro. Escala de mohs 6.

Muy resistente a la tracción.

Gran tenacidad.

Permite la fabricación de piezas por fundición  y moldeo.

Material soldable.

Resistencia a la Temperatura

     En aplicaciones por períodos cortos, tales como las paredes de fuego que revisten los motores a chorro de aviones y helicópteros se considera que el titanio es utilizable hasta temperaturas de 1.100°C.

   

Resistencia a la Corrosión

     La resistencia a la corrosión del titanio es sobresaliente. Las aplicaciones que tiene en la industria química son amplísimas. El titanio es muy resistente a la corrosión en aguas  salinas, cloro líquido, ácido acético, ácido nítrico, hipocloritos y salmuera. Resiste soluciones diluidas de ácido clorhídrico y de ácido sulfúrico cuando están en presencia de inhibidores. Además el titanio presenta buena resistencia a la corrosión a la mayoría de los combustibles y oxidantes que se utilizan actualmente en cohetes propulsados por combustible líquido.

La soldadura del titanio

      La soldadura del titanio por fusión ha sido conocida más como el arte de proteger que como el de unir. Esto se debe a que la soldadura del titanio requiere de la presencia de gas inerte en tres diferentes áreas: en la soldadura, bajo la misma y  en el área que abarca desde el metal fundido hasta el metal al rojo.

     Dicha protección es necesaria pues el titanio, cuando se funde, absorbe elementos de la atmósfera que pueden convertir en quebradizas a las uniones obtenidas. Sin embargo, en la soldadura del titanio se pueden emplear los mismos diseños de uniones, equipos de soldadura, especialistas y métodos de control que se utilizan en la soldadura con gas inerte del aluminio y del acero.

     Algunas consideraciones a tener en cuenta que simplifican la soldadura del titanio son:

-Limpiar las partes a soldar y el material de aporte antes de comenzar a soldar. Para ello se recomienda utilizar acetona.

 -Cuidadosa protección que debe aplicarse en soldaduras de titanio mediante abundante argón con la tobera del TIG, con el gas purga y con el gas respaldo.

-Nunca utilizar electrodos recubiertos, pues el titanio se combina con todos los recubrimientos fluidos conocidos.

-Cuando sea posible, utilizar material de relleno un grado mas bajo que el metal a unir; por ejemplo: utilizar como relleno Ti-65A para unir piezas de Ti-75A

Protegerse bien de los rayos ultarvioleta de la soldadura

Características y aplicaciones de los tipos de los aceros inoxidables más comunes

MARTENSÍTICOS

403.- Es primariamente empleado en partes críticas de maquinaria sometida a altos esfuerzos y donde se requiere, además buena resistencia al calor, corrosión, desgaste abrasivo o erosión.

410.- Es de propósito general y el tipo más usado de la familia martensítica debido a sus atractivas características y su bajo costo. Se emplea en tuercas, tornillos, cubiertos, herramientas de cocina, partes de horno a bajas temperaturas, equipo para refinación de petróleo, vajillas, partes para turbinas a gas o vapor, etc. Tiene un coeficiente de expansión poco menor que el del acero al carbono, mientras que la conductividad térmica es casi la mitad correspondiente al valor para el acero al carbono. Puede desarrollar una excelente combinación de resistencia mecánica y dureza mediante adecuado tratamiento térmico. En la condición de recocido, es dúctil y es una buena opción para formado y otras operaciones de transformación donde el uso final está destinado a ambientes moderadamente corrosivos.

416.- Otra versión del tipo 410, donde el azufre o el selenio son adicionados para producir las mejores características de maquinabilidad de la clase martensítica, tiene menor desempeño en ductilidad y formabilidad que el 410. Se utiliza en conectores, cerraduras, cabezas de palos de golf, partes de bombas, flechas, partes para válvulas,etc.

420.- Es una modificación del 410, con alto contenido de carbono, que le permite alcanzar mayor dureza y mayor resistencia al desgaste aunque menor resistencia a la corrosión. Se utiliza para instrumentos dentales y quirúrgicos, hojas de cuchillos, moldes, herramientas, etc.

422.- Diseñado para el servicio a temperaturas de hasta 650º C, combinando resistencia mecánica. Presenta maquinabilidad de mediana a baja.

431.- Diseñado para obtener altas propiedades mecánicas mediante tratamiento térmico junto con buena resistencia al impacto. Empleado para fabricar conectores, cerraduras, partes para transportadores, equipo marino, flechas de propelas, flechasde bombas, resoles, etc.

440.- Utilizados en donde se requiere una alta y extremada dureza, resistencia a la abrasión y buena resistencia a la corrosión. De baja maquinabilidad. Sus principales aplicaciones son: cuchillería, partes resistentes al secado, equipo quirúrgico, inyectores, etc.

FERRÍTICOS

405.- Conocido como un grado soldable del tipo 410 se utiliza en partes resistentes al calor, equipo para refinación de calor, racks para templado de acero.

409.- Es un acero estructural de uso general, es utilizado en aplicaciones que norequieren alta calidad de apariencia. Se usa para fabricar silenciadores y convertidores catalíticos para automóviles, cajas de trailer, tanques de fertilizantes, contenedores.

430.- Es el más popular de los aceros inoxidables simplemente al cromo. Es un acero de propósito general, es dúctil y tiene buenas características de formabilidad, tiene buena resistencia a la corrosión. Es ideal para muebles y decoración interior. Se utiliza para adornos y molduras automotrices, materiales de construcción, equipo químico de proceso, cremalleras, partes para quemadores, adornos interiores arquitectónicos y paneles, adornos y equipos de cocina, equipo para proceso de ácido nítrico, aparatos científicos, etc.

434.- Es una variación del tipo 430 que contiene molibdeno y niobio que incrementan la resistencia a la corrosión, es particularmente ventajosa para usos automotrices exteriores.

446.- Contiene el máximo contenido de cromo de toda la familia ferrítica, por lo que tiene la mayor resistencia a la corrosión de su clase, se recomienda para uso en atmósferas de comportamiento azufroso a altas temperaturas (1000º C). No debe ser utilizado en aplicaciones en donde se requiera alta resistencia mecánica. Se utiliza para la fabricación de bases para tubos de rayos X, partes de quemadores, tubos para pirómetros, válvulas y conectores, etc.

AUSTENÍTICOS

301.- Menor resistencia a la corrosión que otros aceros de la serie 300. Puede ser  fácilmente formado y ofrece buenas propiedades de soldabilidad. Utilizado en partes de aviones, adornos arquitectónicos, cajas de ferrocarril y de trailer, cubiertas de rines, equipos para procesamiento de alimentos.

303.- Especial para propósitos de maquinado, buena resistencia a la oxidación en ambientes de hasta 900º C. Se emplea para cortes pesados. Se usa para la fabricación de partes para bombas, bushings, partes maquinadas y flechas.

304.- Todo propósito, tiene propiedades adecuadas para gran cantidad de aplicaciones. Se recomienda para construcciones ligeras soldadas que requieran buena resistencia a la corrosión. Tiene buen desempeño en temperaturas elevadas (800 a 900º C) y buenas propiedades mecánicas. Es recomendable cuando se requiera soldar altos espesores de material. Algunas aplicaciones son equipo químico de proceso, accesorios para aviones, remaches, equipo para hospitales, etc.

309.- Poseen alta resistencia mecánica, tenacidad y excelente resistencia a laoxidación en temperaturas de hasta 1000º C. Calentadores de aire, equipo químico de proceso, partes de quemadores de turbinas de gas e intercambiadores de calor son algunas de las aplicaciones más comunes fabricadas con este tipo de acero.

310.- Es frecuentemente usado en servicios de alta temperatura. Se utiliza para fabricar calentadores de aire, equipo para tratamiento térmico de aceros, equipo químico de procesos, etc.

316.- Resistente a la corrosión frente a diversos químicos agresivos, ácidos y atmósfera salina. Se utiliza para adornos arquitectónicos, equipo para el procesamiento de alimentos, farmacéutico, fotográfico, textil, etc.

321.- Es similar al 304, pero contiene una adición de titanio equivalente a cinco veces el contenido de carbono. Las principales aplicaciones de este acero son recipientes a presión y almacenamiento, partes de motores de jet, equipo químico de proceso, etc.