Uniones mediante soldadura por fusión en aluminio. MIG y TIG.

Aluminio es unos de los materiales más adecuados para la soldadura por fusión, pero sus características de tener gran capacidad térmica, alta conductividad y la resistencia de la capa de óxido hace que el método se diferencie de otros materiales.

Formación de óxido.

A la hora de realizar la soldadura del aluminio, es importante tener en cuenta la reacción del metal con el oxígeno y la instantánea formación de óxido. Este oxido formado es muy resistente y tiene un punto de fusión muy alto de aproximadamente unos 2000ºC que podría causar defectos de soldadura. Al ser el óxido más pesado que el metal fundido pude formar defectos en la soldadura con facilidad. Es más que recomendable en estos tipos de soldadura quitar el óxido de las superficies de unión antes de soldar. En caso del metal no anodizado una técnica adecuada es la de cepillado con cepillo de acero inoxidable, y si se trata de un metal anodizado es necesario pulirlo.

Para que se consiga una unión de soldadura rígida, es necesario trabajar con superficies de unión limpias y sin capas de óxido.

Formación de poros

El hidrogeno que está presente en la humedad y en los contaminantes presentes en el material de soldadura, el aire o en la pieza es altamente soluble en aluminio fundido y prácticamente no insoluble en el material solidificado. En el instante de que la fusión se solidifica, el hidrogeno forma burbujas que pueden quedarse atrapadas en el metal y formar poros.

Métodos de soldadura

Los métodos de soldadura que predominan actualmente es soldadura por arco en atmosfera de gas inerte: MIG y TIG.

Para la soldadura TIG y MIG se usa argón y helio como gas de protección. El argón y helio son gases nobles que no pueden formar compuestos químicos con otras sustancias.

La soldadura MIG requiere altos niveles de penetración en, por ejemplo, soldadura en ángulo recto, o como para soldar materiales muy gruesos, pueden usarse una mezcla de argón y helio. El limite se encuentra en unos 10 o 12 mm de espesor.

Al tener el aluminio tendencia a la formación de inclusiones de óxido de aluminio e hidrogeno en el material de soldadura, el gas de protección debe de tener una pureza determinada. El requisito mínimo es de 99.5% de pureza de argón o helio.

El objetivo que tiene el gas no es solo participar en la secuencia eléctrica del arco luminoso, sino que también proteger el electrodo y la fusión contra la oxidación y también enfriar el electrodo.

Método MIG.

Por regla general este tipo de soldaduras se usan para espesores mayores de 1mm y en casos particulares, para espesores menores de 1mm se puede usar arcos pulsados MIG.

A través del soplete se añade el material de relleno en forma de alambre alimentado. Al usar alambres relativamente blandos y tener una velocidad de avance alta el sistema de avance debe ser bastante preciso para que el arco pulsado queme de forma eficaz y la soldadura quede consistente.

La soldadura MIG se puede usar en cualquier posición y en cualquier tipo de uniones.

La diferencia con la soldadura TIG, es que tiene una velocidad de soldadura más alta al ser arco pulsado MIG más concentrado. Una velocidad alta, tiene menor tendencia en el área afectada por el calor, lo que produce menores deformaciones y tensiones.

El arco de dos pulsos puede mejorar el acabado superficial de la soldadura.

La excelente conductividad térmica del aluminio, hace que el arco pulsado ha de aportar mucha energía a la soldadura con el fin de crear el baño de fusión. En caso de que la soldadura no se funde suficientemente, se producen efectos de fijación que se reduce aumentando la temperatura de precalentamiento, la velocidad de soldadura y la intensidad.

Método TIG.

Este metal solo se puede soldar con corriente alterna, por lo que el equipo ha de estar adaptado para el aluminio en especial.

Es usado para materiales de menor espesor, menos de 1mm y existe un límite superior practico de unos 10mm. Por lo general se usa material de relleno introducido desde el lado. La soldadura TIG si se realiza de forma correcta, produce el cordón más perfecto en lo que respecto a la geometría externa e interna de la unión.

La velocidad es relativamente alta si se compara con la soldadura TIG de acero y se puede aumentar con la soldadura TIG mecánica.

Este tipo de soldadura es recomendable para uniones cortas, dimensiones variables y cuando el acabado de unión es importante.

Soldadura robotizada.

Si se trata de producciones extensas es recomendable usar soldadura MIG robotizada, de esta forma se aumentará considerablemente la productividad y es más recomendable desde el punto de vista del entorno de trabajo. Permite un control más fácil de la posición de la pieza de trabajo para conseguir una posición de soldadura más favorable y mejores resultados.

Economía de la soldadura

El método MIG es más barato por lo general que el método TIG por metro de soldadura. Los costes de inversión de los equipos son similares.

Metales de relleno

En la tabla se indican los materiales de relleno más adecuadas. De forma general AlMg5 proporciona una resistencia más alta, pero AlSi5 es algo más estable en cuanto al agrietamiento y es más fácil utilizable para la soldadura de aleaciones endurecibles.

Si se va a anodizar el conjunto soldado, no se deben de usar los materiales de relleno de silicio. Esto es debido ya que el silicio a la hora de anodizar se precipita y la unión soldada tiñe un color gris oscuro, casi negro.

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Recomendaciones para la elección de material de relleno en aluminio

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