Aluminio y sus aleaciones - Soldadura

El aluminio es un mundo aparte, es el metal mas abundante en la corteza terrestre (más que el hierro) y el segundo metal usado en estructuras. La soldadura del aluminio y sus aleaciones es diferente a la realizada en aleaciones metálicas ferrosas, es mejor conductor eléctrico y térmico que el hierro por lo que es más difícil controlar el charco de metal fundido y dado que forma una capa de óxido de aluminio o alumina en su superficie que lo protege de la atmósfera y el ambiente que lo rodea se requiere retirar esta capa para que exista mojado y se pueda realizar la unión soldada mediante metodos mecanicos, quimicos, electricos u otros.

Tuberías de acero soldadas de gran dimensión

En una visita que realice a la India tuve oportunidad de conocer algunas fábricas de producción y revestimiento de tuberías de acero soldadas, en una de ellas vi las tuberías acero de mayor diámetro que haya visto en mi vida, estas tuberías han sido fabricadas en espiral y soldadas con arco sumergido.

Aceros inoxidables endurecidos por precipitación PH - Soldadura

Dentro de esta familia encontramos tres tipos, martensíticos, semi-austeniticos y austeníticos. Es recomendable soldarlos previo al tratamiento térmico de precipitación, o después de un sobre envejecido. Presentan elevadas resistencia mecánica, y se utilizan en entornos corrosivos, los dos primeros tipos pueden presentar ferrita primaria y son menos susceptibles a la fisuración en caliente, sin embargo en juntas restringidas se pueden presentar fisuras a lo largo de la ferrita. Normalmente no se precalientan, aunque no son suceptibles de fisurarse en frío es recomendable usar en los PH martensíticos y semiausteníticos procesos de soldadura bajos en hidrógeno en juntas de gran espesor.

Algunos aceros deben enfriarse a temperaturas criogénicas para completar la transformación martensítica, previo al tratamiento térmico de envejecido.

Aceros inoxidables duplex - Soldadura

A pesar de que estos aceros existen desde hace tiempo, su uso no es muy extendido, las primeras aleaciones no se consideraban soldables, desde 1980's se han investigado y desarrollado aleaciones que pueden soldar gracias a que se conoce la influencia de los elementos aleantes como el níquel y especialmente el nitrógeno y su papel en la formación de austenita, estas aleaciones debido a su composición quimica solidifican como ferrita al 100% por lo tanto para asegurar un buen balance entre las dos fases ferrita y austenita son fabricados meticulosamente. Dada su microestructura su rango de aplicación en general se extiende de -40 a 280 °C, a temperatura ambiente son sustitutos ideales para los aceros inoxidables austeniticos convencionales presentando mejor resistencia a la corrosión, se han aplicado en tuberías marinas y terrestres, así como en recipientes a presión.

First Prize AWS Welding Journal Aluminum - Questions and Answers

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Electrodos de tungsteno para GTAW TIG

Existen en el mercado variedad de electrodos de tungsteno o wolframio, una clase es el tungsteno puro, sin embargo existen otras clases de electrodos que incluyen aleación de torio, cerio, lantano, zirconio o mezclas que mejoran la emisividad termoiónica facilitando el encendido del arco eléctrico y diminuyendo la temperatura de operación del electrodo incrementando su vida útil.

Grabado mecánico en aluminio Weld-ING

Aceros inoxidables austeníticos - Soldadura

La soldadura en esta clase de aceros inoxidables es relativamente fácil siempre que se tomen las debidas precauciones, son muy utilizados dado su buena resistencia a la corrosión.

Si no se sigue un procedimiento de soldadura adecuado se pueden experimentar dificultades como fractura en caliente durante la solidificación, sensibilización, corrosión intergranular, fragilización por precipitación de fases y carburos.

Miller Dynasty 200 DX GTAW-SMAW

Esta máquina de soldadura es muy versátil, es increíblemente silenciosa, y ofrece gran cantidad de funciones para aprovecharlas en soldaduras TIG y con electrodos revestidos. Funciona con una, dos o tres fases y permite la soldadura de aluminio y magnesio, adicionalmente también es posible usarla en acero al carbono, acero inoxidable, titanio y otros metales.

Soldadura en aluminio TIG pulsado GTAW-P

He estado practicando en GTAW-P en aluminio estructural, desafortunadamente el proveedor no supo identificar las aleaciones de aluminio suministradas, una de ellas de color gris opaco presenta una capa de óxido (anodizado) bastante gruesa, que he eliminado mecánicamente y sin embargo aún es difícil de soldar. Dado que es un alumino de perfilería lo más probable es que corresponda a aleaciones de forja AA6061 y/o AA6063

Aceros inoxidables ferríticos, soldadura

Los aceros inoxidables ferríticos son muy resistentes a la fractura por corrosión y tensión (stress corrosion cracking) en presencia de iones de cloro, sin embargo son difíciles de soldar mediante los procesos por arco eléctrico ya que las temperaturas de fusión originan el crecimiento del grano y precipitación de carburos y nitruros que generan fragilidad en la zona afectada por el calor ZAT.

Soldadura de líneas (tuberías) en caliente (operando)

Tal vez una de las soldaduras más riesgosas de ejecutar sea la soldadura en tuberías presurizadas por las que fluyen gases combustibles o líquidos inflamables, afortunadamente este problema ha sido bastante estudiado y existen las herramientas para ejecutar dichas soldaduras de manera segura.

Documentos en ingeniería de soldadura

La importancia de conservar y dejar registro en documentos es crucial en los procesos de soldadura, que dada su naturaleza se consideran como procesos especiales, en la mayoría de las construcciones soldadas es muy difícil la toma de muestras para llevar al laboratorio a ensayos destructivos; el ingeniero o coordinador de soldadura debe entre otros conocer y almacenar al menos la siguiente información:

Precalentamiento en uniones soldadas

Una interrogante común es la temperatura de precalentamiento, sin embargo lo primero que se debe determinar es si se requiere o no dicho precalentamiento, este puede venir determinado por la especificación o contrato de fabricación de la estructura soldada, por el código de fabricación, por factores metalúrgicos (composición química de la aleación y microestrutura), por factores del diseño, y por factores del proceso de soldadura utilizado en la unión.

Lo más conveniente es usar la temperatura de precalentamiento más baja posible, esto para facilitar el trabajo de soldadura ya que entre más alta mayor será la fatiga de los operarios y el mayor el riesgo de sufrir quemaduras. Frecuentemente se precalientan metales que no lo necesitan y peor aún se generan problemas por la baja velocidad de enfriamiento.

Brazing o soldadura fuerte

El brazing o soldadura fuerte es un proceso de unión sin fusión del material base, el material de aporte si se funde y fluye por capilaridad en una cavidad estrecha entre las dos piezas a unir, en este proceso de unión el material de aporte funde por encima de 450 grados Celsius.

Soldadura de Gasoducto regional Ica-Perú

El gasoducto regional de Ica, ha sido soldado en gran parte mediante soldadura mecanizada utilizando GMAW orbital, aunque algunas juntas iniciales se hicieron con SMAW sin embargo el rendimiento no fue el esperado, con GMAW mecanizado se alcanzaron rendimientos superiores a 1km de uniones diario, en diámetros de 14 y 20 pulgadas API 5L X56 y X70M, automatizando gran parte de las labores y manteniendo más tiempo un arco de soldadura encendido. Se redujo mediante la automatización la cantidad de indicaciones y defectos en las uniones.

Soldadura por fricción batido FSW

Friction Stir Welding

Este proceso de soldadura fue inventado y patentado por The Welding Institute, TWI, en Cambridge UK, su aplicación más frecuente es en la unión de aleaciones de aluminio, sin embargo se han conseguido uniones en otros metales como acero, plásticos y compuestos.

Aceros inoxidables martensiticos, soldadura

Estas aleaciones se basan en el sistema ternario Fe-Cr- C, muy importante el contenido de Carbono C,  son soldables con un procedimiento adecuado y específico para estas aleaciones, pueden ser suceptibles al agrietamiento frío o fisuración inducida por el hidrógeno debido a su estructura martensítica, su resistencia a la corrosión en general es inferior a las de las otras familias de aceros inoxidables.