Soldadura

TEMA 9. SOLDADURA

SOLDADURA

1. INTRODUCCIÓN El primer paso hacia la comprensión de los procesos de soldadura lo constituye el análisis de los fenómenos, que intervienen cuando se produce el contacto de dos superficies sólidas. Para ello recordemos, que los metales están constituidos por granos. Cada uno de éstos es a su vez un arreglo periódico especial de átomos, que da origen a la queconocemos como retícula cristalina. El tamaño medio de estos granos es variable y cada grano está separado de sus vecinos por una zona de transición, que se conoce como límite de grado. Los límites de grano desempeñan un papel importante en la determinación de las propiedades mecánicas de un metal. Si consideramos ahora un átomo cualquiera en el interior de un grano, el mismo se halla ligado a susvecinos por fuerzas de enlace, que caracterizan a estos sólidos. Sin embargo, resulta evidente que los átomos metálicos, que se encuentran en la superficie libre, no podrían completar sus enlaces. Si en estas condiciones ponernos en adecuado contacto dos superficies de este tipo, se establecerán dichos enlaces, constituyendo la superficie así formada algo equivalente a un límite de grano. Es laposibilidad de reproducir este fenómeno en forma controlada, lo que da origen a los procesos de soldadura.

1.1. NATURALEZA DE LAS SUPERFICIES METÁLICAS En la explicación anterior hemos considerado dos superficies metálicas planas, ideales como para que se establezca un íntimo contacto entre ellos. Sin embargo, las superficies metálicas raramente se encuentran en ese estado, lo que impide en lapráctica la reproducción del proceso ya descrito. Para comprender los procesos reales, es necesario analizar las características de las superficies reales, tal como ocurren en la naturaleza. Cualquier superficie real examinada en la escala atómica es extremadamente irregular. Está constituida por picos y valles variables entre unos doscientos diámetros atómicos correspondientes a las superficies másperfectas que el hombre puede preparar, hasta cien mil diámetros atómicos para superficies desbastadas.

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Dado que estas irregularidades se encuentran distribuidas al azar, es sumamente improbable que poco más que algunos átomos se pongan en contacto íntimo necesario para que experimenten fuerzas de atracción sensibles. Otro impedimento, que se presenta paralograr la soldadura ideal, lo constituye la presencia inevitable de capas de óxido y humedad adheridas a las superficies metálicas. De este análisis surgen las dificultades, que se presentan para lograr una unión metálica adecuada al poner dos cuerpos en contacto. Sin embargo, la ciencia de la soldadura se ocupa de estudiar los medios prácticos, para producir uniones átomo a átomo a través desuperficies metálicas preexistentes y en un número suficiente para otorgar resistencia mecánica satisfactoria. Los recursos empleados para lograr este objetivo nos permitirán hacer una clasificación de los procesos de soldadura.

1.2. CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA Una forma de lograr el contacto íntimo de dos superficies metálicas para la producción de una soldadura, es someter las mismas auna presión recíproca. Si ésta es de magnitud adecuada, será capaz de romper las capas de óxido y humedad y deformar la superficie, logrando así el contacto necesario. Esto da origen a lo que se conoce como Soldadura por Presión. Este proceso puede o no ser asistido por energía térmica, pero debe tenerse en cuenta que, cuando así ocurre, la temperatura del proceso debe mantenerse por debajo delpunto de fusión de los materiales que intervienen. El principal efecto del uso de energía térmica es el de reducir la tensión de fluencia de los materiales que se sueldan, así como disociar los óxidos y volatilizar la humedad. Otro camino para lograr la soldadura, es emplear energía térmica para fundir localmente los metales que se deseen unir y, de manera, lograr la eliminación de las capas...