Qué hacer y qué no hacer al preparar la junta de soldadura

Una soldadura es tan buena como la unión, lo que hace que la preparación sea clave para un trabajo de calidad. A continuación se muestra un artículo introductorio que cubre los conceptos básicos. 

Antes de comenzar cualquier proyecto de soldadura, recuerde la regla de las 5P: Una preparación adecuada evita un rendimiento deficiente. Puedes realizar la soldadura más bonita del mundo… pero podría no tener la integridad necesaria si no eliminas los posibles contaminantes antes de soldar.

Preparación de la superficie de la soldadura: el primer paso para una unión fuerte

Para comenzar, elimine el aceite, la grasa, el fluido de corte y los lubricantes utilizando un limpiador químico no clorado como ZeroTri o acetona. Cualquiera que sea el solvente que utilice, asegúrese de que no reaccione con lo que está limpiando ni deje residuos que puedan crear vapores dañinos durante la soldadura; trabaje siempre en un área adecuadamente ventilada. Después de limpiar, puede usar un cepillo de alambre para eliminar los residuos de disolvente (si están presentes). Importante: Retire siempre el recipiente de disolvente, trapos y otros materiales inflamables del área de trabajo antes de soldar.

A continuación, utilice un cepillo de alambre o una amoladora y elimine el óxido, las incrustaciones, la suciedad, la pintura, la tinta, los revestimientos y la escoria de los procesos de corte con oxicorte o plasma. Si se suelda aluminio o acero inoxidable, utilice un cepillo o una muela de acero inoxidable específica para estas aleaciones. Intentar limpiarlos con un cepillo o rueda de acero que previamente haya limpiado otras aleaciones puede introducir pequeños granos de esa aleación en el material base y posteriormente contaminar la soldadura. Sin embargo, tenga en cuenta que incluso algunas muelas abrasivas "especiales" también pueden dejar contaminación, por lo que siempre valide su proceso antes de comenzar la producción.

Al limpiar aluminio, tenga en cuenta que el aluminio reacciona con el aire para formar óxido de aluminio. Dado que la capa de óxido se funde a aproximadamente 3 veces la temperatura del aluminio, es una buena práctica soldar el aluminio dentro de las 24 horas posteriores al proceso inicial de eliminación de óxido. Si el material de trabajo ha estado al aire libre o en un área particularmente fría o húmeda, llévelo al interior y déjelo calentar a temperatura ambiente durante al menos 24 horas. Si va a utilizar una fuente de calor para acelerar el proceso, asegúrese de que las llamas de combustión se mantengan alejadas de la unión de soldadura real. Estas llamas pueden dejar combustible no gastado, así como humedad, en la unión después del calentamiento.

Los soldadores a veces calientan el material base a aproximadamente 250 °F en un esfuerzo por aumentar la penetración en materiales "más gruesos" y evitar el agrietamiento de la soldadura. Un gran trozo de acero frío aleja el calor del área de soldadura y el enfriamiento rápido a menudo provoca grietas en la soldadura. Considere invertir unos cuantos dólares en "lápices de temperatura", unas barras especiales que se derriten a una temperatura específica. Marque el metal base con la varilla de temperatura antes de precalentarlo y la marca se derretirá dentro de un rango del 1 por ciento de su temperatura indicada. Para evitar una posible contaminación, simplemente asegúrese de que la marca esté fuera del área de soldadura.

Nota: Numerosas clases de aplicación de soldadura comercial requieren procedimientos específicos de precalentamiento, tratamiento térmico posterior a la soldadura y alivio de tensión que reemplazan todos los consejos mencionados anteriormente. También es una buena idea utilizar temperaturas/límites especificados por los códigos de soldadura (como AWS D1.1, D1.2, etc.) incluso si no está aplicando el código completo a su proyecto.

Diseños típicos de juntas para soldadura por arco

Al soldar metales más gruesos (normalmente más de ¼"), es posible que desee biselar los bordes. En una unión en T, bisele uno de los bordes a aproximadamente 45 grados. Para una unión con ranura en V, el bisel estándar es de aproximadamente 30 grados en cada lado. La cantidad real de bisel puede variar dependiendo de los materiales que se vayan a soldar. No bisele el material hasta formar un borde como el de un cuchillo; el calor del arco de soldadura destruirá el borde. En lugar de eso, haga que el borde del material tenga un espesor de entre 1/16 y 1/8 de pulgada. Esto es lo que se llama "plataforma" y se utiliza para soportar el calor del arco. En algunas situaciones, como cuando se suelda una placa de 3/8 pulg. de espesor con un soldador de 180 amperios, puede ser necesario dejar un "espacio" en la raíz para ayudar a garantizar una penetración completa.

La práctica hace la perfección

Incluso los soldadores experimentados deben confirmar la configuración de los parámetros antes de realizar cualquier soldadura. Si es posible, consiga chatarra de la misma aleación y espesor aproximado que planea soldar para "probar" sus parámetros. En soldaduras críticas, simule la aplicación y realice algunas pruebas no destructivas (visuales, con tinte penetrante líquido) o pruebas de soldadura destructivas para validar su proceso.

Si una soldadura requiere una posición particular (plana, horizontal, vertical hacia arriba, sobre la cabeza), practique en esa posición. Refuerce el cuerpo y las manos para crear un arco más firme y asegúrese de poder realizar los movimientos necesarios. Soldar en posiciones incómodas puede generar ángulos de la unidad del electrodo no deseados, lo que es una causa común de soldaduras inaceptables. Es mejor hacer varias soldaduras cortas y buenas que una sola soldadura larga llena de discontinuidades y posibles defectos.

La práctica de soldadura también garantiza que todos los componentes del sistema estén en buen estado y funcionando según lo diseñado. A menudo se culpa al mal desempeño del operador cuando otros factores son la causa real, entre ellos:

• Polaridad incorrecta
• Longitud de arco incorrecta (normalmente un arco demasiado largo)
• Electrodos viejos que han absorbido humedad (especialmente en el caso de ciertos electrodos de varilla)
• No se pudo activar el gas de protección o no se configuró el flujo de gas adecuado (más no siempre es mejor) 
• Viento o ventiladores que expulsan el gas protector (use una pantalla de soldadura como protección contra el viento o cambie a un proceso con electrodo revestido o con núcleo fundente sin gas)
• Boquilla de gas obstruida, punta de contacto desgastada, revestimiento de pistola desgastado
• Tensión inadecuada del rodillo impulsor o del carrete de alambre
• Cable de pistola GMAW doblado en un ángulo extremo
• Contaminación con tungsteno o preparación inadecuada del tungsteno (utilice un tungsteno de buena calidad y aprenda a afilarlo correctamente)
• Cables de soldadura enrollados, que pueden provocar interferencias electromagnéticas
• Voltaje de línea bajo o un interruptor de tamaño insuficiente
• Mala conexión de la abrazadera de trabajo. Este es uno de los grandes. Coloque la abrazadera de trabajo lo más cerca posible del arco y asegúrese de que la pintura, el óxido y los revestimientos no interfieran con la conductividad eléctrica. Para materiales de calibre liviano, sujete el cable de trabajo directamente al trabajo.

La preparación es la base de una soldadura de calidad

Independientemente de su nivel de habilidad o el proceso de soldadura que esté utilizando, la preparación adecuada de la unión no es negociable para lograr soldaduras fuertes, limpias y confiables. Desde la eliminación de contaminantes y la gestión de capas de óxido hasta el precalentamiento de materiales gruesos y el uso de las herramientas adecuadas, cada paso en la fase de preparación juega un papel crucial en la integridad de la soldadura. Al invertir tiempo en una preparación minuciosa y comprender cómo reaccionan los materiales bajo el calor, minimizará los defectos, mejorará la apariencia de la soldadura y garantizará el rendimiento a largo plazo. En la soldadura, los detalles importan y comienzan antes de que se produzca el arco.

¿Quieres profundizar en las técnicas y mejores prácticas de soldadura de aluminio?

Obtenga más información visitando los artículos que aparecen a continuación o visitando la Universidad ESAB.

• Preparación de la soldadura de aluminio
• Conceptos básicos de la configuración de la máquina GMAW de aluminio