Tecnologías de Soldadura: Procesos de Fusión y Unión en Estado Sólido

Tercer Parcial (Presentaciones)

Soldadura por Fusión

La soldadura por fusión (también conocida como welding en inglés) es un procedimiento fundamental para unir dos metales. En este proceso, el material base se calienta a una temperatura que supera su punto de fusión. Aprovechando su estado líquido, los metales se mezclan para formar una unión sólida y homogénea, lo que implica la fusión de todas las partes implicadas, incluyendo, si es necesario, material de aporte.

Tipos de Soldadura por Fusión

1. Soldadura por Gas: Es la soldadura tradicional con soplete, en la que se utiliza el calor provocado por la combustión de un gas para unir las piezas.
2. Soldadura por Arco: Se trata del sistema más utilizado, especialmente en la unión de acero. Funciona gracias a la corriente eléctrica, la cual genera el calor necesario para fundir el metal.
3. Soldadura por Arco con Electrodo Recubierto: Se diferencia de la anterior en que, en este caso, el electrodo metálico está cubierto de fundente y conectado a una toma de corriente. El metal a soldar se encuentra en el otro extremo, y al tocar la punta del electrodo, se genera un arco eléctrico.
4. Soldadura por Arco con Protección Gaseosa: En esta técnica se utiliza un gas para proteger la zona de fusión de la atmósfera circundante. Dependiendo del tipo de gas empleado, se puede hablar de soldadura MIG (Metal Inert Gas, con gases inertes como helio y argón) o MAG (Metal Active Gas, con gases activos como mezclas de dióxido de carbono).
5. Soldadura por Arco con Fundente en Polvo: En esta técnica se utiliza un baño de material fundente en polvo para proteger la unión del aire.
6. Soldadura Aluminotérmica: Requiere de una reacción química exotérmica, la cual se consigue mezclando óxido de hierro con partículas finas de aluminio. Esta reacción genera el calor necesario para realizar la soldadura.
7. Soldadura por Fusión Oxiacetilénica: La fuente de calor en esta soldadura procede de la combustión de los gases (oxígeno y acetileno), los cuales pueden alcanzar temperaturas aproximadas de 3.200 °C.
8. Soldadura por Fusión Eléctrica: Es una de las soldaduras más utilizadas para unir acero. Requiere corriente eléctrica para crear un arco entre uno o varios electrodos, generando el calor suficiente para fundir el metal y crear la unión. Las temperaturas que se generan son del orden de 3.500 °C.
9. Soldadura por Fusión Láser: No requiere material de aportación externo. Este proceso se realiza calentando el área a soldar con un haz de láser y, en algunos casos, aplicando presión entre los puntos. Se utiliza helio o argón como gas protector. La energía es aportada por un haz de láser de alta concentración.

¿Qué son los Procesos de Soldadura?

Los procesos de soldadura son los diferentes métodos (que incluyen herramientas y medios) por los cuales se transfiere el metal de aporte hacia el metal base para generar la unión deseada.

Soldadura en Estado Sólido

En este proceso, la unión se logra mediante la aplicación de presión o por una combinación de calor y presión, sin que los metales alcancen su punto de fusión.

Soldadura por Difusión

En la soldadura por difusión, se colocan dos superficies bajo presión a una temperatura elevada, y las piezas se unen por medio de la difusión atómica en estado sólido. Este proceso consta de tres pasos principales:

• Contacto a presión: Las superficies se presionan firmemente.
• Difusión atómica a temperatura elevada: A alta temperatura, los átomos de las superficies se difunden entre sí.
• Difusión volumétrica: Se produce una difusión más profunda, creando una unión sólida.

Soldadura por Fricción

Este método aprovecha el calor generado por la fricción mecánica entre dos piezas en movimiento para lograr la unión.

¿Qué es el Arco Eléctrico?

En electricidad, se denomina arco eléctrico o también arco voltaico a la descarga eléctrica luminosa que se forma entre dos electrodos sometidos a una diferencia de potencial.

Aplicación del Arco Eléctrico en Soldadura

Los efectos caloríficos del arco eléctrico se utilizan ampliamente en la industria para la soldadura de metales y otros procedimientos metalúrgicos.

Procedimiento Básico

El procedimiento consiste en aprovechar el intenso calor generado por el arco eléctrico para fundir y unir dos partes metálicas.

La temperatura que puede alcanzar el arco eléctrico es de aproximadamente 3.500 grados Celsius (3.500 °C).