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Principio del
procedimiento.
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Condiciones previas
para la soldadura a bajo punto de fusión.
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Variantes del
procedimiento
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Proceso de soldadura
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Soldadura de tubos de
cobre
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Sopletes para soldadura
a bajo punto de fusión
Resumen
1.
Principio del procedimiento.
La soldadura a bajo
punto de fusión es un procedimiento para la unión de materiales metálicos con
ayuda de un material de aportación fundido. En contraste con la soldadura autógena,
no se funden los materiales a unir, sino solo el de aportación. Por este motivo
el material muy diverso entre sí.
En la técnica de
soldadura a bajo punto de fusión, se hace distinción entre soldadura blanda o
fuerte, según temperatura de trabajo del material de aportación empleado. Como
temperatura de trabajo se entiende la temperatura, a la cual el material de
aportación está en fusión y se expande bien. Con temperaturas de trabajo de
hasta 450ºC se habla de soldadura blanda, por encima de 450ºC de soldadura
fuerte. El tema que sigue principalmente de soldadura fuerte.
2.
Condiciones previas para la soldadura a bajo punto de fusión.
El proceso de soldadura
se basa en el hecho de que las superficies metálicas, limpias, exentas de óxidos
y calentadas a temperatura de trabajo, sufran un buen mojado por parte del
material de aportación en fusión. Con ello se obtendrá adherencia mecánica y
formación de aleaciones intermedias entre el material base y la soldadura. Para
la eliminación de los óxidos superficiales se precisará un buen desoxidante.
La resistencia de la unión dependerá de la estructura de la zona de soldadura,
de las propiedades del material de aportación y del material base soldado. Para
efectuar la unión la unión de las piezas, las zonas a soldar se calientan con
un soplete adecuado hasta la temperatura de trabajo del material de aportación
correspondiente, apartándolo a continuación.
Separación de
soldadura
Ya en la construcción habrá que tener en cuenta el espacio que hay que dejar
para el desoxidante y en material de soldadura. Al soldar con separación hay
que procurar que esta sea de 0,05 – 0,2 mm.
Precisión capilar
pk de relleno en dependencia de la anchura de la separación b.
Limpieza de la superficie a soldar
La superficie de soldadura tiene que estar libre de óxidos, cascarilla, aceite,
grasa o pintura, antes de proceder al calentamiento. La capa de óxido se
disuelve por la acción del desoxidante.
Medio desoxidante
El tipo de desoxidante a emplear tiene que coincidir con el tipo de material
base y material de aportación (ver tabla). Los desoxidante se catalogan según
sus propiedades y su destino. Están normalizados en DIN 8511 (en el futuro DIN
EN 1045). Los desoxidantes solo son eficaces dentro de su correspondiente margen
térmico. Los márgenes se denominan temperatura efectiva inferior y superior.
La temperatura efectiva inferior tiene que hallarse por lo menos a 50ºC por
debajo de la temperatura de trabajo. Los desoxidantes se sirven en forma líquida,
en polvo y pasta. Además hay en el mercado mezclas de desoxidantes en su
interior. Una variante especial para la soldadura fuerte es el flux que se
aporta en forma gaseosa con el acetileno y que forma ácido bórico con la
combustión. La aportación de flux antes de llegar al soplete. Este fundente
tiene una temperatura de efectividad relativamente alta, e.d. que se usa para
materiales de aportación de punto de fusión bastante alto (Temp. de trabajo
> 750 ºC). No sirve para la soldadura capilar, pues los gases de la llama no
pueden penetrar dentro de la separación. Por lo tanto el material de soldadura
no fluirá lo suficiente, por la falta de desoxidante.
Aplicación del desoxidanteEl desoxidante debe aplicarse uniformemente repartido por toda la superficie
de soldadura. Efectuando la soldadura manualmente el fundente suele aplicarse
con un pincel. Efectuando la soldadura manualmente, el fundente suele aplicarse
con un pincel. La soldadura automatizada requerirá a menudo la aplicación mecánica
del desoxidante.
Fijación de las partes a soldar
Para garantizar una unión segura y a medida, habrá que asegurarse que
durante el proceso de soldadura las piezas no puedan desplazarse. Este peligro
existe, cuando el desoxidente empieza a fundirse. Esto hay que tenerlo en cuenta
al establecer la unión de las piezas que deberán ser soldadas. Durante el
proceso de soldadura a veces será necesario efectuar una fijación mecánica.
Material de soldadura
El material de soldadura tendrá que ser en cada caso el correspondiente el
requisito de unión que tenga que cumplir. Para la soldadura fuerte de metales
pesados suelen utilizarse materiales a base de cobre y contenido de plata, según
DIN 8513 parte 4 (en futuro DIN EN 1044). Para la soldadura capilar de tubos
zincados se emplean materiales a base de cobre, punto de fusión alto y precio
favorable. Para la soldadura de cobre, con cobre hay materiales para soldar sin
desoxidante (ver cap. 5, Soldadura de tubo de cobre).
Tabla
| Material de soldadura |
Intervención de fusión |
Temperatura de fusión |
Desoxidante |
Campos principales de
aplicación |
L-Ag 34 Sn
L-Ag 44
L-Ag 45 Sn |
630 - 730 ºC
680 - 740 ºC
640 - 680 ºC |
710 ºC
730 ºC
670 ºC |
Con desoxidante |
Instalación de agua y gas
Electronica
Instalación agua y gas |
L-Ag 56 In 14 Ni
L-Ag 49 |
620 - 730 ºC
625 - 705 ºC |
730 ºC
690 ºC |
Con desoxidante |
Aceros inoxidables
Herramientas de metal duaro |
L-Ag 2 P
L-Cu P 6 |
650 - 810 ºC
710 - 880 ºC |
710 ºC
730 ºC |
Sin *) desoxidante |
Instalación de agua y gas
Instalación de agua y gas |
*) Si hay que soldar
acoplamientos y racors de latón o similares puede utilizarse soldadura fuerte
con contenido de fósforo L-Ag 2P y L-Cu P6, pero solo usando desoxidante.
3.
Variantes del procedimiento
Soldaduras de unión capilar
En este tipo de unión, las piezas se preparaban de tal modo, que entre las
mismas quede tolerancia capilar. La junta, después de alcanzada la temperatura
de trabajo, es rellenada por la presión capilar del relleno del material de
soldadura. Esta variante del procedimiento se utiliza, tanto para soldadura
manual, parcialmente mecánica, como también totalmente automática.
Constitución de la ranura.
Soldadura a tope
La soldadura a tope se realiza de modo similar a la soldadura autógena por
fusión. Sin fundir el material base se rellena la junta con material de
soldadura. No deberá sobrepasarse la temperatura de trabajo del material de
aportación. Este procedimiento se utiliza solo manualmente. Uno de los campos
de aplicación es la soldadura de tubos de acero zincado.
Soldadura a tope.
4.
Proceso de soldadura
Calentamiento a temperatura de trabajo
En la soldadura a bajo punto de fusión, el calor necesario para el proceso
de soldadura, se aporta mediante una llama de gas – oxígeno o de gas-aire.
Para ello se emplearán sopletes de soldadura autógena o sopletes de gas, según
DIN 8543 (nuevo DIN EN ISO 5172). El rendimiento del soplete de soldadura a gas
deberá estar ajustado a la necesidad térmica de la pieza a soldar. El proceso
de soldadura tiene que haber concluido al cabo de 5 min. Después de este
periodo el desoxidante estará saturado de óxido y perderá su efectividad. La
llama no debería ir dirigida a la zona revestida de desoxidante, pues este
quedaría perjudicado. El calentamiento a temperatura de trabajo debe efectuarse
de manera uniforme. Si hay diferencias de espesores en las piezas a soldar, se
calentará primero la parte más gruesa y luego la otra. Tratándose de
materiales conductores se calentará primero el de mayor conductividad, es
decir, la pieza que absorbe más calor.
Aportación del
material de soldadura.
Se hace distinción
entre material aportado y material insertado.
Al soldar con material
aportado, este solo se aportará cuando se haya llegado a la temperatura de
soldadura. Esta se habrá alcanzado cuando el desoxidante se haya fundido y
vuelto vidrioso. Para evitar oxidación la varilla de soldar deberá ser
recubierta de desoxidante antes y durante la soldadura.
Técnica de trabajo
Al soldar con material
insertado, este es absorbido al interior de la ranura por capilaridad. El
material fluye desde dentro hacia fuera, el desoxidante puede salir sin
problema. Este tipo de soldadura permite comprobar posteriormente el completo
relleno de ranura.
Para una unión
perfecta se necesita una ranura relativamente estrecha, para conseguir una acción
capilar suficiente. También hay que evitar ranuras demasiado estrechas, pues no
cabrá fundente suficiente para evitar la oxidación. En el caso de soldadura
aportada habrá que aplicar la temperatura indirectamente para que el material
de aportación no se contraiga formando bolas.
Eliminación de restos de desoxidante
Los residuos de
desoxidante, en caso de ser preciso, se elimina mediante cepillo de púas de latón,
pasando agua, o mediante chorro de arena. Realizando la soldadura tal como
mandan las normas, no debe haber necesidad de repaso posterior.
5.
Soldadura de tubos de cobre
Debido a sus
propiedades especiales, hace tiempo que los tubos de cobre se emplean con pleno
éxito en la tecnología del frío y climatización, en la construcción de
aparatos de todo tamaño, en instalaciones sanitarias y de calefacción, así
como en las instalaciones de gases y de licuado de los mismos. Para la instalación
de tuberías de cobre se desarrollaron acoplamientos de soldadura capilar,
soldaduras fuertes y técnicas de trabajo. Las uniones de cobre con cobre pueden
realizarse con materiales de gran fluidez. Estos son materiales con contenido de
fósforo, en los que este tiene propiedades desoxidantes y por lo tanto ya no
requiere. Para la unión de tuberías de cobre en instalaciones de gas y agua
habrá que regirse por la hoja de trabajo DVGW – GW 2. Para instalaciones de
agua potable rigen normas especiales. Así p.e. solo pueden unirse por
soldaduras fuertes, aptas para tuberías de cobre, también mencionadas en la
hoja de trabajo DVGW – GW 2, están normalizadas en DIN 8513 (en el futuro DIN
EN 1044) “Soldadura fuerte para metales pesados”. La soldadura fuerte y el
trabajo con tubería de cobre, es un campo muy amplio.
6.
Sopletes para soldaduras a bajo punto de fusión
Para la aportación de
calor en la soldadura a bajo punto de fusión sirven tanto los sopletes
convencionales a disposición en el comercio, como también los sopletes
multillamas. Las graduaciones de presión y los consumos de gas están
contenidos en las instrucciones correspondientes. A menudo resulta ventajoso
utilizar los sopletes especiales adaptados en forma y rendimiento para la
soldadura automatizada a bajo punto de fusión (ver folleto Abello Linde
Lindoflamm).
|
Tamaño de boquilla |
Ambitonominal
espesor de chapa en mm |
Consumo de oxigeno
l/h |
Consumo de
acetileno l/h |
|
0
1
2
3
4
5
6
7
8 |
0,2 bis 0,5
0,5 bis 1
1 bis 2
2 bis 4
4 bis 6
6 bis 9
9
bis 14
14 bis 20
20 bis 30 |
40 ± 5
80 ± 10
160 ± 15
315 ± 30
500 ± 50
800 ± 80
1250 ± 125
1800 ± 180
2500 ± 250 |
35
75
150
300
500
750
1150
1700
2500 |
Valores de funcionamiento
7.
Resumen
Para una unión
correcta de soldadura deben cumplirse las condiciones previas siguientes:
• Preparación
correcta de la ranura
• Limpieza de las
superficies a soldar
• Aplicación del
desoxidante
• Fijación de las
partes a soldar
• Calentamiento a
temperatura de trabajo
• Aportación de la
varilla.
• Eliminación de
restos de fundente.
