La oxidación durante la soldadura fuerte es un problema crítico que puede afectar a la calidad de la unión soldada.
Esto es especialmente cierto en el caso de materiales como el aluminio, que forma una capa de óxido estable que puede dificultar la humectación de los metales de aportación.
Prevenir la oxidación es esencial para garantizar una unión limpia y de alta calidad.
He aquí siete métodos clave para prevenir la oxidación durante la soldadura fuerte:
¿Cómo se previene la oxidación durante la soldadura fuerte? Explicación de 7 métodos clave
1. Soldadura con atmósfera controlada (CAB)
En el método CAB, la atmósfera del horno de soldadura se modifica eliminando el oxígeno e introduciendo una mezcla de hidrógeno y nitrógeno.
Este ambiente carece de moléculas de oxígeno, que son los principales agentes de oxidación.
La ausencia de oxígeno permite que el metal de aportación fluya suavemente y se adhiera correctamente al metal base, formando una unión limpia y de alta calidad.
2. Soldadura al vacío
Para materiales como el aluminio, que son muy susceptibles a la oxidación, se emplea la soldadura al vacío.
Este método consiste en crear un entorno de vacío con una presión muy baja (10^-4 mbar o mejor) para eliminar completamente el oxígeno.
Además, se utilizan materiales getter para absorber cualquier átomo de oxígeno residual.
Este estricto control de la atmósfera garantiza que la capa de óxido de aluminio no se forme o se desprenda mecánicamente, lo que permite una soldadura fuerte satisfactoria.
3. Supresión del óxido de aluminio
Para evitar la formación de óxido de aluminio durante la soldadura fuerte, se utilizan varios métodos.
Entre ellos se incluyen acciones químicas como el uso de fundentes corrosivos, ataques con bases o ácidos, o la incorporación de magnesio.
También pueden utilizarse métodos mecánicos como el lijado para preparar la superficie antes de la soldadura fuerte.
Estas técnicas garantizan la supresión de la capa de óxido antes de que el metal de aportación se funda y resolidifique.
4. Condiciones atmosféricas para la soldadura fuerte
En todos los procesos de soldadura fuerte, especialmente en los que se utilizan aleaciones de aluminio, la atmósfera debe estar estrictamente controlada.
Las condiciones suelen incluir el uso de gases neutros como el nitrógeno puro, con un contenido de oxígeno inferior a 100 ppm y un nivel de humedad muy bajo (menos de -40°C de punto de rocío).
Estas condiciones impiden la reformación de las capas de óxido y garantizan la integridad del conjunto soldado.
5. Fases del proceso de soldadura fuerte
El proceso de soldadura fuerte suele constar de varias fases, que comienzan con el agrietamiento de la capa de óxido de aluminio a unos 400°C debido a la expansión diferencial.
Las fases subsiguientes implican el calentamiento del metal base, el fundente y el metal de aportación, con un control cuidadoso de las temperaturas para garantizar que no superen los 565°C hasta que el metal de aportación adquiera una forma sólida.
6. Uso de materiales Getter
Los materiales Getter se utilizan en la soldadura fuerte al vacío para absorber cualquier átomo de oxígeno residual.
Esto ayuda a mantener un entorno puro libre de oxidación.
7. Preparación mecánica de la superficie
Para preparar la superficie antes de la soldadura se utilizan métodos mecánicos como el lijado.
Esto ayuda a eliminar cualquier capa de óxido existente y garantiza una superficie limpia para que el metal de aportación se adhiera a ella.
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