Generalidades sobre la soldadura oxiacetilénica

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Soldadura oxiacetilénica con aleación de bronce.

l. Generalidades

La soldadura de piezas de acero blando mediante una aleación de bronce, permite unir permanentemente sus bordes, sin llevarlos al estado de fusión.

Este método es muy ventajoso, pues restringe el consumo de gases, y porque la menor temperatura necesaria para realizarla reduce las dilataciones y contracciones, siempre que las piezas no sean expuestas, luego, a temperaturas iguales o superiores a la de fusión del bronce.

2. El material de aporte

El bronce es una aleación de cobre y estaño en proporciones variables, con pequeñas cantidades de zinc y antimonio.

Generalmente, para soldar chapas de acero blando este está  integrada por 70 partes de cobre y 30 de estaño. Funde a los 800º – 850ºC, y con ella se pueden soldar piezas de acero blando, de fundición y de bronce.

3. Cómo se realiza la soldadura

Con el soplete común se calientan hasta el color rojo cereza  (850ºC) las partes que se deben unir. Luego, se arrima a la línea de soldadura la varilla de aporte de bronce, bien cubierta de resina o polvo de bórax (fundente decapante para soldar que evita la oxidación durante el proceso de soldadura, reduce los óxidos ya formados y disminuye la tensión superficial del material de aporte), a la vez que se: aleja ligeramente el soplete,  para que la caliente mas  bien con la punta del dardo.

Cuando el bronce empieza a fundirse - lo que se conoce por la formación de llamas verdes -,  se mantiene por unos instantes el calor con la  zona reductora del soplete, y se agita ligeramente la varilla de aporte, para favorecer la salida de los gases oxidantes. El metal base no se funde en un baño de fusión. El metal base es calentado y la varilla de bronce se funde dentro de la junta asegurando las dos piezas entre sí.

La varilla de aporte en este caso está hecha de bronce y es usada en conjunto con un fundente decapante, que puede venir ya sobre la varilla de aporte, o en una lata dentro de la cual usted sumerge la varilla para recubrirla a medida que se usa. Las juntas soldadas con bronce son tan fuertes como la juntas soldadas con baño de fusión cuando son hechas apropiadamente y con una sobreposición de las piezas, pero la soldadura con bronce es particularmente útil cuando el elevado calor de la soldadura con baño de fusión dañaría al metal base o materiales adyacentes, o donde las piezas que están siendo unidas están hechas de bronce o cobre.

El material de aporte se funde a una temperatura mucho mas baja que el metal base, por lo tanto el principio básico es calentar el metal base justo por encima de la temperatura de fusión de la varilla de aporte, de manera que el metal base, no el soplete, sea el que funde la varilla de aporte. El sobrecalentar la varilla con el soplete haría hervir al cinc fuera del material de aporte y causaría una pobre adhesión de la junta. La soldadura con aleación de bronce es hecha con mayor frecuencia cuando hay una sobreposición de dos piezas, o en el relleno de un área gastada o rota de una pieza fundida, que será re-maquinada a su forma original luego de la soldadura.

Si las piezas son gruesas, conviene espolvorear repetidas veces las varillas con bórax molido, para obtener los mismos resultados.

Figura: Vista final de una junta soldada con aleación de bronce, mostrando cómo el material de aporte de bronce fluye entre las placas por acción capilar. El metal base debe ser calentado hasta el punto en que éste funde la varilla, y no el soplete.

Si las superficies de las piezas están bien limpias, el bronce penetra por infiltración entre los bordes, y los une perfectamente. Una pieza a ser unida con soldadura de aleación de bronce debe ser cuidadosamente limpiada, mediante lijadora, limado o arenado. Cuando usted ha elegido la varilla correcta para el material con el cual está trabajando ( cobre/cinc para materiales ferrosos) , debe comenzar a calentar la junta con el soplete, usando mucho menos calor que usaría para una soldadura con baño de fusión. Usted deberá alejar la punta del soplete 5 o 6 cm, lo que es mucho mas hacia atrás que con la soldadura con gas. Cuando el metal está rojo cereza, aplique la varilla de relleno en el punto caliente sobre el metal base y vea si la misma se funde. Caliente cerca de dicho punto y aplique un poco mas de varilla con fundente, manteniendo este proceso en marcha hasta que se haya completado la costura. Cuando una larga costura es completada con aleación de bronce, precaliente toda el área. Cuando el metal está en la temperatura correcta, la varilla de aporte se desplazará bien dentro de la junta; si el metal está muy frio, el material de aporte formará grumos sobre la superficie, y si está muy caliente, se dispersará sobre un área amplia.

El humo blanco durante el proceso usualmente indica que el área está sobrecalentada, y el humo es el cinc que está hirviendo. No solo esto afecta a la calidad de la junta, sino que estos vapores lo pueden enfermar si son respirados en cantidad suficiente. Aún si usted no sobrecalienta la varilla, hay desprendimiento de vapores durante este tipo de soldadura.

Cuando las piezas son de notables dimensiones, conviene dejarlas enfriar lentamente, y a ser posible enterrándolas en cal o en ceniza.

Siempre suelde con ventilación adecuada, y una buena máscara respiradora es un buena ayuda de seguridad. La soldadura con aleación de bronce es usada con frecuencia cuando se unen piezas de metal galvanizado, debido a que este se adherirá mejor que con la soldadura a gas convencional; sin embargo, esta combinación de vapores de aleación de bronce y los vapores del plateado o galvanizado deberán ser evitados a no ser que se trabaje en el exterior.

Si usted está familiarizado con la soldadura básica, sabe que una buena adhesión está asegurada usando un fundente decapante para soldadura, un compuesto que prepara el metal para una fuerte adhesión. Existe además el estañado ( en soldadura) , que es un proceso que consiste en aplicar una delgada capa de plomo a la superficie con fundente antes de que se produzca la fusión con el soplete. El procedimiento es similar a la soldadura con aleación de bronce, excepto que, cuando se sueldan con aleación materiales delgados, el estañado tiene lugar a medida que se hace la soldadura con aleación, en un paso en vez de dos.

Soldar juntas mas grandes requiere que una ligera capa de bronce bañe las superficies, haciendo que sea mas fácil que la soldadura de aleación de bronce principal se pegue.  El fundente decapante para soldadura puede ser parte de la varilla misma, lo que es conveniente, o puede tener una lata metálica de fundente en su mesa de soldar. Usted simplemente caliente el extremo de su varilla de aporte,  sumérjala en el producto fundente y retírela cubierta con fundente.  Una vez que ha comenzado el proceso de soldadura, la varilla siempre estará lo suficientemente caliente para levantar el producto a medida que sea necesario. Las varillas de aporte provistas de material fundente son convenientes, pero el recubrimiento es algo frágil y por lo tanto requiere mucho cuidado. Las varillas además deben ser mantenidas muy secas.

4. Resistencia de la soldadura

Las soldaduras efectuadas con bronce no son tan resistentes como las que se obtienen con la soldadura oxiacetilénica; pero son más elásticas y maleables.

La resistencia de las soldaduras es tanto más grande, cuanto mayor es la superficie de contacto de las piezas soldadas, por donde se escurre el bronce fundido.

Cuando la resistencia representa un factor importante en el trabajo, conviene entonces aumentar las superficies de apoyo, que deben estar bien limpias y quedar perfectamente adheridas.

Debido a que la varilla de aporte de aleación de bronce funde a solo unos 530º en lugar del punto de fusión del acero de unos 1400ºC, la soldadura con aleación producirá mucho menos alabeo en metales delgados, siendo esta la razón por la cual ha sido usada por años en muchas áreas de la reparación de automóviles tradicional.

A pesar de que la soldadura por aleación es aún una técnica usada por viejos artesanos chapistas del automotor en la restauración de autos antiguos y de colección, esta no debería ser usada en autos nuevos que son construidos con aceros con baja aleación y livianos pero de alta resistencia. De hecho, algunos fabricantes de automóviles especifican que no sea hagan trabajos con soplete en absoluto sobre la carrocería, que sólo la soldadura MIG es aceptable debido al área estrecha de calentamiento y mayor velocidad de cordón de soldadura.

Una ventaja de la soldadura por aleación es que metales que no son similares pueden ser soldados, lo que ordinariamente no se puede hacer con soldadura de fusión. Además, donde dos piezas de diferente espesor van a ser soldadas, como el caso de una cañería delgada con una ménsula gruesa, la soldadura de aleación de bronce es preferida. En soldaduras ordinarias a gas, usted debe ser muy bueno con el soplete para dar la cantidad correcta de calor sobre la pieza mas gruesa y no quemar la pieza delgada. Con la soldadura de aleación, ninguna pieza necesita ser calentada mas allá del punto de fusión del material de aporte.

Figura: Queda algo de escoria de silicio luego de soldar al bronce (identificado por flechas), lo que puede ser lavado con agua después de que la parte se enfría lo suficiente de manera que el agua no la arquee, a continuación se cepilla con un cepillo de alambre.

Luego de soldar con aleación una costura, usted verá que el fundente permanece como una especie de cresta sobre el metal base. Este debe ser removido con un cepillo de alambre, y puede ser lavado con agua primero, lo que hace el trabajo de cepillado mas fácil.

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