Soldadura heterogenea

TEMA 7: LA SOLDADURA

Puede definirse como un proceso de unión fijo o permanente entre metales en el que la adherencia se produce con aporte de calor  a una temperatura adecuada con aplicación de presión o sin ella y con adición de metal o aleación fundida o sin ella.

Considerada metalúrgicamente es un proceso complejo que se produce cuando la distancia entre los átomos de las superficies que se unen es tal que entre ellos se pueden desarrollar fuerzas interatómicas que originan la adherencia. Las más usuales son:

  1. SOLDADURAS HETEROGENEAS: Son aquellas que se efectúan entre metales de distinta naturaleza con o sin metal de aportación, o bien cuando los metales unidos son iguales pero distinto metal de aportación. Las más normales son las soldadura blanda y la soldadura fuerte que a su vez puede ser amarilla o a la plata.
  2. SOLDADURAS HOMOGENEAS: Son las que tanto los metales que se sueldan como el metal de aportación son de la misma naturaleza, si la soldadura se efectúa sin metal de aportación se le denomina autógena. Las más usuales son por forja, aluminotermica, por fusión con gas, ultrasónica, por flotamiento, eléctrica, y dentro de esta por arco y por resistencia.

SOLDADURA BLANDA:

Se realiza uniendo las piezas a soldar que pueden ser de igual o de distintos metales por una aleación metálica de bajo punto de fusión siempre menor de 500ºC. Es muy fácil de realizar pero tiene los siguientes inconvenientes:

  1. Su resistencia mecánica es ligeramente inferior a la de los metales soldados.
  2. La presencia de metales de distinto potencial galvánico junto con la humedad pueden dar lugar a pilas de corrosión que producen una coloración oscura en la zona de la soldadura y a la larga la destruye.

La resistencia mecánica es del orden de 10 a 15 Kg/mm2 solo es aconsejable su utilización en piezas de alguna consideración cuando vayan a permanecer perfectamente secas. También se utilizan para asegurar una buena estanqueidad en recipientes que han de contener líquidos o gases no agresivos a presión ordinaria y se utiliza bastante para establecer los  contactos en conexiones eléctricas. Se emplea fundamentalmente para soldar piezas de zinc, estaño, hojalata, cobre y sus aleaciones y a veces para el aluminio, la aleación que más se utiliza es la formada por estaño y plomo.

SOLDADURA FUERTE O DURA:

Es la que emplea como metales  de aportación aleaciones de punto de fusión superior a 500ºC pero siempre inferior a la de los metales que se unen, en ningún momento debe producirse la fusión de uno de ellos en el transcurso de la soldadura. Según el metal de aportación se distinguen la soldadura fuerte amarilla que se realiza a temperaturas comprendidas entre 650 y 950 ºC y que utiliza como metal de aportación el latón, se utiliza para la soldadura de hierro, cobre y sus aleaciones y en general para metales y aleaciones de temperatura de fusión superior a los 900 ºC.  Suele alcanzar una resistencia a tracción del orden de 25 a 35 Kg/mm2. Y la soldadura fuerte con plata que se diferencia de la amarilla además de en el metal de aportación en la técnica de la aportación que es completamente diferente. En la  amarilla podía haber holgura entre las superficies a soldar, pero en esta conviene que se ajuste lo máximo posible pues la máxima resistencia se obtiene cuando la holgura oscila entre 0.03 y 0.05 mm2 ya que la aleación de plata debe penetrar por acción capilar la aleación empleada tiene como base la plata con cobre, zinc y cadmio. La aplicación más extendida es la soldadura de plaquitas de metal duro como la widia a los mangos de las herramientas.

SOLDADURA POR FORJA:

Es el procedimiento tradicional utilizado por los herreros. Consiste en calentar las piezas a unir en una fragua hasta una temperatura próxima a la de fusión y así conseguir una plasticidad adecuada y a continuación se forjan juntas. Es preciso que las superficies que se vayan a unir estén totalmente limpias y que el contacto entre ellas sea lo más perfecto posible. Se aplica por lo general a aceros de bajo contenido en carbono y la temperatura de calentamiento es del orden de 1300 ºC.

SOLDADURA ALUMINOTERMICA:

Llamada también con termita. Esta soldadura aprovecha como metal de aportación y agente calorífico para la unión el hierro liquido sobrecalentado que se obtiene de la reacción fuertemente exotérmica entre el aluminio y el oxido de hierro finamente divididos. Como fuente de energía se utiliza la termita que es la mezcla de aluminio y oxido de hierro en proporción 1 a 3 a la que se pueden añadir ferroaleaciones, la reacción tiene lugar a 3000 ºC, suficiente para fundir el hierro que actúa como metal de aportación. Sus aplicaciones principales son la soldadura de secciones muy gruesas sin necesidad de desmontarlas como por ejemplo los raíles de ferrocarril, los grandes árboles de transmisión, bastidores de locomotoras, bancadas de grandes motores, etc. También se utiliza mucho en la soldadura de los conductores eléctricos en las tomas de tierra.

Su ventaja principal sobre otros procedimientos es que se obtiene la soldadura en toda la sección simultáneamente en lugar de obtenerse en capas sucesivas.