Soldadura Y Soldabilidad

Soldadura:
Es un proceso de unión que consiste en establecer una coalescencia entre 2 o más superficies mediante el uso de: presión, calor o combinación de ambos. Para que esta coalescencia tenga el efecto de unión entre las dos superficies estas deben estar libres de: contaminantes (óxidos, gases, películas de recubrimientos o lubricantes) que eviten la formación de enlaces entre sus átomos.Soldabilidad: es la aptitud de los metales u aleaciones para formar una junta soldada bajo ciertas condiciones. No es la soldabilidad una propiedad única sino un conjunto de factores entre los cuales están: material base, metal de aporte, dimensiones de las piezas, tratamiento térmico, capacidad del operario, etc. Se pueden dividir entre factores operativos cuando son determinados por lavariables del proceso, ejemplo capacidad de un determinado método de soldadura para lograr una junta con la resistencia adecuada y metalúrgicos cuando dependen de las propiedades de lo materiales base y de aporte, ejemplo la soldadura de aceros inoxidables que dependiendo si el acero es austenitico, martensitico o ferritico habrá una condición de soldabilidad para cada uno.

Factores que afectan lasoldabilidad (soldadura manual al arco con electrodo revestido):

Operativos:

1. Diseño de la junta este debe ser adecuado al espesor del metal base y a la resistencia esperada en la junta, por ejemplo:


Junta mas frecuente mente usada


Junta usada cuando se requiere mayor resistencia o las laminas son de mayor espesor que en el caso anterior.

Junta usada cuando se requiere lamejor resistencia.



Juntas usadas para uniones en L o en T.










2. Proceso seleccionado:


Dependiendo del proceso usado pueden ocurrir:


• Acentuar o disminuir la tendencia al agrietamiento
• Pueden ocurrir problemas por falta de llenado en el cordón de soldadura que ocasionen perdidas de resistencia en la zona de la unión
• Perdidasde elementos debido a oxidación ejemplo: manganeso que se oxide a MnO, cromo a Cr2 O3 etc. Ocasionando variaciones en el comportamiento de la zona de unión con respecto al metal base.


3. Rango de aporte de calor: debe ser adecuado al espesor del metal base y a su temperatura de fusión y a la razón de deposición. Se cuantifica con la siguiente ecuación: [pic]; determina también ladimensión de la zona afectada por el calor:



































Ejemplo de la relación entre el espesor de las piezas el rango de aporte calórico y la temperatura de precalentamiento recomendada para evitar transformaciones no deseadas (ej. Transformación martensitica en aceros)



[pic]



4. Presencia de contaminantes en lassuperficies a unir que den lugar a reacciones no deseadas como formación de escorias o gases que contaminen el cordón de soldadura ocasionando perdidas de propiedades. También como consecuencia de fallas en el proceso (selección del electrodo, fundente o gas protector):


Absorción y tipos de gases en la soldadura al arco:


• nitrógeno
Muy peligroso. Los nitruros de hierrodisminuyen alargamiento y resiliencia resiliencia haciendo el material frágil.
• oxígeno
Disminuye todas las características mecánicas excepto alargamiento
• hidrógeno
Peligrosísimo. Evoluciona por difusión en fase sólida. Da origen a la fisuración en frío.

Metalúrgicos:


1. Transformaciones metalúrgicas en las zonas de fusión y afectada por el caloro térmicamente, que originan variaciones en las propiedades de la junta o fisuraciones en los limites de la soldadura:


Ejemplo de variaciones micro estructurales que se presentan en la zona de fusión y en la zona afectada térmicamente.
[pic]
• Para los aceros al carbono la medida de la soldabilidad se define como la tendencia a formar martensita en la zona afectada...