Introducción a la soldadura de aluminio

El aluminio tiene muchas cualidades deseables: es liviano pero muy duradero y resistente a la corrosión. El metal es también un excelente conductor de electricidad. Estas características hacen que el aluminio sea una excelente opción para una amplia gama de aplicaciones en las industrias aeroespacial, automotriz y otras industrias manufactureras. Los estudiantes de soldadura actuales podrían muy bien trabajar con el metal después de graduarse e ingresar al campo. ¹

¿Qué soldadura se utiliza para el aluminio?

Aunque la soldadura por arco de plasma (PAW), la soldadura por electroescoria (ESW), la soldadura por electrogas (EGW) y la soldadura por resistencia (RS) se pueden usar en aluminio, los procesos más comunes para el metal son la soldadura por arco de metal blindado (SMAW), la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) y soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW). Estos tres procesos se pueden utilizar en la gama más amplia de espesores de metal de aluminio. ² A continuación se presentan algunas consideraciones para cada uno de los procesos de soldadura de aluminio más populares.

• SMAW: Si bien SMAW es un proceso relativamente económico que no requiere un equipo extenso, generalmente requiere un alto nivel de capacitación en soldadura y mucha práctica para dominarlo. Quizás lo más importante es que el proceso no es adecuado para metales delgados.
• GMAW: GMAW se usa a menudo en la fabricación porque es un proceso de soldadura rápido que se puede aprender fácilmente. El proceso es excelente para metales de espesor delgado a mediano. Sin embargo, no es la opción más limpia y puede generar chispas, vapores y humo.
• GTAW: En comparación con GMAW, GTAW es un proceso mucho más limpio y preciso que puede producir soldaduras de alta calidad. El equipo tiende a ser más costoso y los soldadores generalmente necesitan un mayor nivel de habilidad, así como dedicar más tiempo a cada trabajo. ³

¿Cuáles son algunas puntas de soldadura de aluminio?

Puede haber desafíos para soldar aluminio. Los siguientes son algunos de los problemas comunes con la soldadura del metal junto con técnicas para abordarlos.

Falta de fusión y quemado

La alta conductividad térmica del aluminio puede hacer que el metal y sus aleaciones conduzcan rápidamente el calor lejos del área de soldadura. Esto puede resultar en una falta de fusión al inicio de la soldadura, especialmente para el proceso GMAW. ⁴ Este problema se puede evitar aplicando calor al área de soldadura mucho más rápido para llevar el metal a la temperatura de soldadura adecuada. ⁵ Algunos equipos GMAW aumentan automáticamente la temperatura al inicio del proceso para evitar la falta de fusión. Al mismo tiempo, se puede acumular demasiado calor debido a la alta conductividad térmica del aluminio, lo que puede provocar deformaciones o quemar a través. Viajar a una velocidad más rápida con la pistola GMAW puede ayudar a los soldadores a evitar estos problemas.

Porosidad

El aluminio es uno de los metales más susceptibles a porosidad de soldadura. ⁶ La porosidad ocurre cuando el gas queda atrapado en el metal a medida que se solidifica, causando discontinuidades similares a cavidades. ⁷ Limpieza rigurosa de los metales base y de aporte puede prevenir la porosidad. Los soldadores pueden emplear tres tipos de limpieza: desengrasado con solventes, limpieza mecánica y limpieza con grabado químico.

• Solvente: Utilice disolventes orgánicos para eliminar la suciedad, el aceite y la grasa de los metales.
• Mecánico: Después de desengrasar los metales, raspe o lime el óxido o los contaminantes de la superficie con un cepillo de alambre hecho con cerdas de acero inoxidable.
• Químico: Para la limpieza por lotes, aplique una solución al 5 por ciento de hidróxido de sodio y luego enjuague los metales con ácido nítrico y agua.
• Agrietamiento: Hay dos tipos de agrietamiento a tener en cuenta al soldar aluminio: agrietamiento en caliente (solidificación) y agrietamiento por licuación. Cualquier tipo de agrietamiento puede hacer que las soldaduras fallen, así como que no cumplan con los requisitos del código.

Agrietamiento en caliente o por solidificación

Las grietas por contracción durante la solidificación de una soldadura desde su estado fundido en caliente a un estado sólido frío se conocen como solidificación o grietas en caliente. ⁸ Los soldadores pueden evitar el agrietamiento en caliente seleccionando un metal de aporte con menor sensibilidad al agrietamiento, como lo indica la química de la aleación identificada en las tablas correspondientes de metal de aporte de aluminio de la American Welding Society y la Aluminium Association. La elección adecuada del diseño de juntas y el precalentamiento también pueden ayudar a prevenir el agrietamiento en caliente. ⁹

Agrietamiento por licuación

El agrietamiento por licuación también es causado por tensiones de contracción que ocurren cuando el metal de soldadura se solidifica y se enfría. Los soldadores pueden minimizar el riesgo de este problema seleccionando un metal de aporte con una temperatura de fusión más baja que el metal base. ¹⁰

¿Por qué aprender soldadura de aluminio?

Como puede ver, tres de los procesos de soldadura fundamentales, SMAW, GMAW y GTAW, se pueden usar con aluminio. Si bien el metal tiene aplicaciones industriales generalizadas, también existen algunos desafíos para trabajar con él. A medida que avanza en su clases de soldadura, probablemente aprenderá más sobre la soldadura de aluminio.