La temperatura de soldadura fuerte no es un valor único, sino que está determinada por la aleación de relleno específica que se utiliza. La temperatura correcta de soldadura fuerte siempre se establece ligeramente por encima de la temperatura de liquidus de la aleación, el punto en el que se vuelve completamente líquida. Como regla general, la temperatura objetivo debe ser al menos 25 °C (50 °F) más alta que el punto de liquidus especificado de la aleación para asegurar que fluya correctamente.
El principio fundamental de la temperatura de soldadura fuerte no es alcanzar un número universal, sino controlar con precisión el calor basándose en las propiedades de fusión específicas de la aleación de relleno elegida. El éxito depende de que esté lo suficientemente caliente para que la aleación fluya libremente sin estar tan caliente como para dañar los metales base que se están uniendo.
¿Qué define una temperatura de soldadura fuerte?
Para controlar adecuadamente el proceso de soldadura fuerte, debe comprender los dos puntos de temperatura críticos de cualquier aleación de soldadura fuerte: el solidus y el liquidus.
El papel del solidus y el liquidus
A diferencia de los metales puros que se funden a una sola temperatura, las aleaciones de soldadura fuerte se funden en un rango. El solidus es la temperatura a la que la aleación comienza a fundirse. El liquidus es la temperatura a la que la aleación se vuelve completamente líquida.
La temperatura de "liquidus": su línea de base
La temperatura de liquidus es la información más crítica. Este es el punto en el que el metal de relleno ha pasado completamente a un estado líquido y puede fluir hacia la unión por acción capilar.
La regla de la temperatura de flujo
Para garantizar una fusión completa y promover un buen flujo, el estándar de la industria es calentar el conjunto a una temperatura al menos 25 °C (50 °F) por encima del liquidus de la aleación de relleno. Este margen asegura que toda la carga de relleno se funda y tenga suficiente energía térmica para penetrar completamente la unión.
Un ejemplo práctico: soldadura fuerte de aluminio
Los principios de la temperatura de soldadura fuerte se comprenden mejor con un ejemplo del mundo real, como la soldadura fuerte al vacío de componentes de aluminio.
La aleación eutéctica Al-Si
Un relleno común para la soldadura fuerte de aluminio es una aleación de aluminio-silicio (Al-Si). Una aleación con 11,7% de silicio es un sistema eutéctico, lo que significa que sus temperaturas de solidus y liquidus son las mismas: 577 °C (1071 °F).
Cálculo de la temperatura de soldadura fuerte
Usando nuestra regla, podemos determinar la temperatura adecuada de soldadura fuerte para esta aleación específica. Tomamos la temperatura de liquidus y le añadimos nuestro margen de seguridad.
- 577 °C (Liquidus) + 25 °C = 602 °C (Temperatura de soldadura fuerte)
Por lo tanto, el horno o soplete debe ajustarse para llevar todo el conjunto a aproximadamente 602 °C para asegurar una unión exitosa con este relleno en particular.
Por qué funciona esta aleación
Esta aleación Al-Si se elige porque su punto de fusión (577 °C) es significativamente más bajo que el de los metales base de aluminio que se están uniendo. Esto permite que el relleno se vuelva completamente líquido mientras los materiales base permanecen sólidos, lo cual es el requisito fundamental de cualquier operación de soldadura fuerte.
Comprendiendo las compensaciones
Alcanzar la temperatura correcta es un acto de equilibrio. Desviarse en cualquier dirección introduce riesgos significativos para la calidad e integridad de la unión.
Demasiado baja: flujo incompleto
Si la temperatura de soldadura fuerte no excede suficientemente el punto de liquidus, el metal de relleno será lento. Esto resulta en una acción capilar incompleta, dejando huecos y creando una unión débil e inestable que probablemente fallará bajo tensión.
Demasiado alta: daño al metal base
El calor excesivo es igualmente peligroso. El sobrecalentamiento puede provocar deformaciones, distorsiones o crecimiento de grano en los metales base, comprometiendo su integridad estructural. En el peor de los casos, puede fundir inadvertidamente los metales base, destruyendo las piezas.
Determinación de la temperatura correcta para su proyecto
La selección de la temperatura correcta depende de sus materiales y su objetivo. Utilice estos principios como guía.
- Si su enfoque principal es asegurar el máximo llenado de la unión: Adhiérase estrictamente a la regla de establecer la temperatura de su proceso al menos 25 °C (50 °F) por encima del liquidus de la aleación para promover un fuerte flujo capilar.
- Si trabaja con materiales base sensibles al calor: Elija una aleación de relleno con una temperatura de liquidus más baja para minimizar el estrés térmico en los componentes que se unen.
- Si selecciona una nueva aleación para un proyecto: Consulte siempre la Hoja de Datos Técnicos (TDS) del fabricante. Proporcionará las temperaturas exactas de solidus y liquidus, que son la base de todos sus cálculos.
Dominar estas relaciones de temperatura es clave para crear uniones soldadas fuertes y fiables de forma consistente.
Tabla resumen:
| Concepto | Definición | Función en la soldadura fuerte |
|---|---|---|
| Solidus | Temperatura donde la aleación comienza a fundirse. | Marca el inicio del rango de fusión. |
| Liquidus | Temperatura donde la aleación está completamente líquida. | Línea de base crítica para establecer la temperatura de soldadura fuerte. |
| Temperatura de soldadura fuerte | Liquidus + al menos 25 °C (50 °F). | Asegura un flujo adecuado y acción capilar para una unión fuerte. |
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