Por
sus propiedades físicas y su bajo costo, el hierro colado o fundición es uno de
los materiales más utilizados en la fabricación de piezas industriales,
clasificándose en tres tipos según su micro estructura, los cuales son:
-Fundición gris -Fundición nodular -Función blanca La fundición gris es quizás
la más común de las tres variedades de hierro colado, muchas piezas
industriales están fabricadas de este material. En el caso de fractura de una
pieza colada de fundición gris, la fabricación de una pieza nueva puede tener
un costo muy elevado, ya que muchas piezas fundidas no son producidas en masa.
Y esto provoca el paro de una línea de producción en ocasiones por días o
semanas mientras se obtiene la pieza nueva por lo cual una buena opción es la
reparación con soldadura. Sin embargo, el proceso de reparación puede ser
difícil e inclusive conducir a una nueva fractura de la pieza debido a la baja
soldabilidad de la fundición gris, por lo cual es necesario contar con un
procedimiento de soldadura de reparación detallado, de aplicación inmediata
probado experimentalmente.
El proceso de soldeo por arco eléctrico con electrodo
revestido ( SMAW), el cual es económico y el más usado en la industria por
su versatilidad y adaptación a los trabajos de mantenimiento con el uso de
electrodos con grandes composiciones de niquel.
La composición química y la estructura particular de
la fundición exigen que sean observadas ciertas reglas fundamentales durante
la soldadura, para obtener buenos resultados.
La fundición es una aleación compuesta de hierro, carbono
y silicio (además de unas trazas de manganeso y fósforo). El carbono se
presenta bajo dos formas:
a) en
forma combinada (cementita, martensita)
b) en forma libre (láminas o nódulos de grafito)
Si la velocidad de enfriamiento después de la
soldadura es muy rápida, el carbono libre no dispone de tiempo suficiente
para separarse, de ahí la formación de "fundición blanca dura y
frágil". Este fenómeno se produce generalmente cuando se utilizan
electrodos que depositan un metal parecido el metal base. Para evitar esto,
son necesarios un precalentamiento completo de la pieza a soldar y un
enfriamiento lento después de la soldadura. En cambio, empleando metales de
aportación de composición distinta, tales como los electrodos en base níquel,
la aportación de calor puede ser limitada, las zonas de transición están
menos afectadas por el calor y en consecuencia, las uniones realizadas son
mecanizables.
Recomendaciones
para la soldadura de la fundición:
Preparación de la pieza:
·
Eliminar todas las trazas de aceite, óxido, pintura,
etc,...., de la superficie del metal base.
·
Desgastar con la muela o ranurar las fisuras
(abertura de 90°) y taladrar cada extremo.
·
En el caso de soldadura de unión, chaflanar las
caras de la unión, la forma el chaflán (V, X o U), depende del espesor de la
pieza. El ángulo de abertura del chaflán deberá ser aproximadamente 90°. La
ranura o el chaflán pueden ser ejecutados por amoladura o por medio de una
herramienta neumática, por limado manual o empleando electrodos de corte y
achaflanado.
·
Eliminar la costra de la fundición sobre
aproximadamente 20 ó 30 mm. de cada lado de los bordes a soldar.
·
Evitar los bordes vivos y los ángulos agudos.
Precalentamiento
y soldadura:
·
Para la soldadura por medio de varillas de fundición
parecida al metal base, la pieza completa debe ser uniformemente precalentada
a 600°C.
·
Después de la soldadura, dejar que la pieza se
enfríe lentamente, colocándola en un horno o en arena caliente o en cenizas.
·
Para la soldadura de perfiles complicados o de
grandes espesores, se aconseja siempre un precalentamiento de 300-350°C.
·
Si las fisuras a reparar no atraviesan totalmente el
espesor, soldar del exterior hacia el interior.
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