La soldabilidad , también conocida como capacidad de unión , [ 1 ] de un material se refiere a su facilidad para ser soldado . Muchos metales y termoplásticos se pueden soldar, pero algunos son más fáciles de soldar que otros (véase Soldabilidad reológica ). La soldabilidad de un material se utiliza para determinar el proceso de soldadura y para comparar la calidad final de la soldadura con la de otros materiales.
La soldabilidad suele ser difícil de definir cuantitativamente, por lo que la mayoría de las normas la definen cualitativamente. Por ejemplo, la Organización Internacional de Normalización (ISO) define la soldabilidad en la norma ISO 581-1980 como: «Se considera que un material metálico es susceptible de soldadura en un grado determinado con procesos y para fines específicos cuando la soldadura proporciona integridad al metal mediante un proceso tecnológico correspondiente para que las piezas soldadas cumplan con los requisitos técnicos en cuanto a sus propias cualidades, así como a su influencia en la estructura que forman». Otras organizaciones de soldadura la definen de manera similar. [ 2 ]
Aceros
Para el acero existen tres modos de falla principales mediante los cuales se puede medir la soldabilidad: agrietamiento en frío inducido por hidrógeno , desgarro lamelar y desprendimiento de soldadura por puntos . El más destacado de ellos es el agrietamiento en frío inducido por hidrógeno . [ 3 ]
Agrietamiento en frío inducido por hidrógeno
La soldabilidad del acero, en lo que respecta al agrietamiento en frío inducido por hidrógeno , es inversamente proporcional a su templabilidad , que mide la facilidad de formación de martensita durante el tratamiento térmico. La templabilidad del acero depende de su composición química: mayores cantidades de carbono y otros elementos de aleación dan como resultado una mayor templabilidad y, por lo tanto, una menor soldabilidad. Para poder evaluar aleaciones compuestas por diversos materiales, se utiliza una medida conocida como contenido equivalente de carbono para comparar la soldabilidad relativa de diferentes aleaciones comparando sus propiedades con las de un acero al carbono simple . El efecto sobre la soldabilidad de elementos como el cromo y el vanadio , si bien no es tan grande como el del carbono , es más significativo que el del cobre y el níquel , por ejemplo. A medida que aumenta el contenido equivalente de carbono, disminuye la soldabilidad de la aleación. [ 4 ]
Los aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA) se desarrollaron especialmente para aplicaciones de soldadura durante la década de 1970, y estos materiales, generalmente fáciles de soldar, tienen buena resistencia, lo que los hace ideales para muchas aplicaciones de soldadura. [ 5 ]
Los aceros inoxidables , debido a su alto contenido de cromo, tienden a comportarse de manera diferente en cuanto a soldabilidad que otros aceros. Los aceros inoxidables austeníticos suelen ser los más soldables, pero son especialmente susceptibles a la deformación debido a su alto coeficiente de dilatación térmica. Algunas aleaciones de este tipo también son propensas al agrietamiento y a una menor resistencia a la corrosión. El agrietamiento en caliente es posible si no se controla la cantidad de ferrita en la soldadura ; para mitigar este problema, se utiliza un electrodo que deposita un metal de soldadura con una pequeña cantidad de ferrita. Otros tipos de aceros inoxidables, como los ferríticos y martensíticos, no se sueldan con tanta facilidad y a menudo deben precalentarse y soldarse con electrodos especiales. [ 6 ]
Desgarro lamelar
El desgarro laminar es un tipo de fallo que solo se produce en productos de acero laminado y que prácticamente se ha eliminado con el uso de aceros más limpios.
Desprendimiento de soldadura por puntos
La excesiva templabilidad que puede producirse al soldar por puntos acero HSLA puede ser un problema. El contenido equivalente de carbono puede utilizarse como parámetro para evaluar la propensión a la falla. [ 3 ]
Aluminio
La soldabilidad de las aleaciones de aluminio varía significativamente según su composición química. Estas aleaciones son susceptibles al agrietamiento en caliente, y para combatirlo, los soldadores aumentan la velocidad de soldadura para reducir el aporte térmico. El precalentamiento reduce el gradiente de temperatura en la zona de soldadura, lo que ayuda a disminuir el agrietamiento en caliente, pero puede reducir las propiedades mecánicas del material base y no debe utilizarse cuando este se encuentra restringido. También se puede modificar el diseño de la junta y seleccionar una aleación de aporte más compatible para disminuir la probabilidad de agrietamiento en caliente. Las aleaciones de aluminio deben limpiarse antes de soldar, eliminando óxidos , aceites y partículas sueltas de la superficie a soldar. Esto es especialmente importante debido a la susceptibilidad de la soldadura de aluminio a la porosidad causada por el hidrógeno y a la formación de escoria por el oxígeno. [ 7 ]
Factores del proceso
Aunque la soldabilidad puede definirse generalmente para diversos materiales, algunos procesos de soldadura funcionan mejor para un material determinado que otros. Incluso dentro de un mismo proceso, la calidad de la soldadura puede variar considerablemente según parámetros como el material del electrodo, los gases de protección, la velocidad de soldadura y la velocidad de enfriamiento. [ 1 ]
Véase también
- Soldabilidad reológica de termoplásticos
Referencias
- 1 2 3 Degarmo, Black y Kohser 2003 , pág. 930 .
- ↑ John C. Lippold (10 de noviembre de 2014). Metalurgia de la soldadura y soldabilidad . John Wiley & Sons. págs. 1–2 . ISBN 978-1-118-96031-8.
- 1 2 Ginzburg, Vladimir B.; Ballas, Robert (2000), Fundamentos del laminado plano , CRC Press, págs. 141–142 , ISBN 978-0-8247-8894-0.
- ↑ Lincoln Electric, 6.1-1
- ↑ Lincoln Electric, 14-1-69
- ↑ Lincoln Electric, 7.1-9–7.1-13
- ↑ Lincoln Electric, 9.1-1–9.1-6
Bibliografía
- Soldadura