La soldadura es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos o más piezas de un material
1. La soldaduraesunprocesode fabricaciónendonde se realizalauniónde doso más piezasde un
material,(generalmentemetalesotermoplásticos),usualmente logradoatravésde la
coalescencia(fusión),enlacual laspiezassonsoldadasfundiendo,se puedeagregarunmaterial
de aporte (metal o plástico),que,al fundirse,formauncharcode material fundidoentre laspiezas
a soldar(el bañode soldadura) y,al enfriarse,se convierte enunauniónfijaalaque se le
denominacordón.A vecesse utiliza conjuntamentepresiónycalor,o solopresiónporsí misma,
para producirla soldadura.Estoestáen contraste con lasoldadurablanda(eningléssoldering) yla
soldadurafuerte (eninglésbrazing),que implicanel derretimientode unmaterial de bajopunto
de fusiónentre piezasde trabajoparaformar unenlace entre ellos,sinfundirlaspiezasde trabajo.
Muchas fuentesde energíadiferentespuedenserusadasparala soldadura,incluyendounallama
de gas, un arco eléctrico,unláser,unrayode electrones,procesosde fricciónoultrasonido.La
energíanecesariaparaformar la uniónentre dospiezasde metal generalmente proviene de un
arco eléctrico.Laenergía para soldadurasde fusiónotermoplásticosgeneralmenteprovienedel
contacto directoconuna herramientaoun gas caliente.
La soldaduraconfrecuenciase realizaenunambiente industrial,peropuede realizarse enmuchos
lugaresdiferentes,incluyendoal aire libre,bajodel aguayenel espacio.Independientemente de
la localización,sinembargo,lasoldadurasigue siendopeligrosa,yse debentomarprecauciones
para evitarquemaduras,descargaeléctrica,humosvenenosos,ylasobreexposiciónalaluz
ultravioleta.
Hasta el final del sigloXIX,el únicoprocesode soldaduraeralasoldadura de fragua,que los
herreroshanusadopor siglospara juntarmetalescalentándolosygolpeándolos.Lasoldadurapor
arco y la soldaduraa gas estabanentre losprimerosprocesosendesarrollarsetardíamente enese
mismosiglo,siguiendoles,pocodespués,lasoldaduraporresistenciaysoldaduraeléctrica.La
tecnologíade la soldaduraavanzórápidamente duranteel principiodel sigloXXmientrasque la
PrimeraGuerraMundial y la SegundaGuerraMundial condujeronlademandade métodosde
uniónfiablesybaratos.Despuésde lasguerras,fuerondesarrolladasvariastécnicasmodernasde
soldadura,incluyendométodosmanualescomolaSoldaduramanual de metal porarco, ahora uno
de losmás popularesmétodosde soldadura,asícomoprocesossemiautomáticosyautomáticos
talescomoSoldaduraGMAW, soldadurade arco sumergido,soldadurade arcocon núcleode
fundente ysoldaduraporelectroescoria.Losprogresoscontinuaronconlainvenciónde la
soldaduraporrayo lásery la soldaduraconrayo de electronesamediadosdel sigloXX.Hoyendía,
la cienciacontinúaavanzando.Lasoldadurarobotizadaestállegandoasercorriente enlas
instalacionesindustriales,ylosinvestigadorescontinúandesarrollandonuevosmétodosde
soldadurayganando mayorcomprensiónde la calidadylas propiedadesde lasoldadura.
2. Se dice que la soldaduraesun sistemaporque intervienenloselementospropiosde este,esdecir,
las5 M: mano de obra,materiales,máquinas,medioambiente ymediosescritos(procedimientos).
La uniónsatisfactoriaimplicaque debe pasarlaspruebasmecánicas(tensiónydoblez).Las
técnicassonlosdiferentesprocesos(SMAW,SAW,GTAW,etc.) utilizadosparalasituaciónmás
convenienteyfavorable,loque hace que sealomáseconómico,sindejarde ladolaseguridad.
Índice [ocultar]
1 Historia
2 Sistemasde soldadura
2.1 Soldaduraeléctrica
2.2 Soldaduraporarco
2.3 Soldeoblandoyfuerte
2.3.1 Fuentesde energía
2.3.2 Distintossistemasde soldadura
2.4 Soldaduraa gas
2.5 Soldaduraporresistencia
2.6 Soldaduraporrayo de energía
2.7 Soldadurade estadosólido
3 Geometría
4 Calidad
4.1 Zona afectadatérmicamente
4.2 Distorsiónyagrietamiento
4.3 Soldabilidad
4.3.1 Aceros
4.3.2 Aluminio
5 Condicionesinusuales
3. 6 Seguridad
7 Costosy tendencias
8 Especificacionesde soldadura
9 Véase también
10 Referencias
11 Bibliografía
12 Enlacesexternos
Historia[editar]
El Pilarde hierrode Delhi.
La historiade launiónde metalesse remontaavariosmileniosatrás,conlosprimerosejemplosde
soldaduradesde laedadde bronce y laedadde hierroenEuropa y enOriente Medio.Lasoldadura
fue usadaen laconstruccióndel Pilarde hierrode Delhi,enlaIndia,erigidocercadel año310 y
pesando5.4 toneladasmétricas.1LaEdad Media trajoavancesenla soldadurade fragua,con la
que losherrerosgolpeabanrepetidamenteycalentabanel metal hastaque se producíala unión.
En 1540, VannoccioBiringucciopublicóDe lapirotechnia,que incluye descripcionesde la
operaciónde forjado.Losartesanosdel Renacimientoeranhabilidososenel proceso,ydicha
industriacontinuódesarrollándosedurante lossiglossiguientes.2Sinembargo,lasoldadurafue
transformadadurante el sigloXIX.En1800, SirHumphryDavy descubrióel arcoeléctrico,ylos
avancesenla soldaduraporarco continuaronconlasinvencionesde loselectrodosde metal porel
ruso Nikolai Slavyanovyel norteamericano,C.L.Coffinafinalesde losaños1800. Inclusola
soldaduraporarco de carbón, que usabaun electrodode carbón,ganópopularidad.Alrededorde
1900, A.P. Strohmengerlanzóunelectrodode metal recubiertoenGranBretaña,que diounarco
más estable,yen1919, la soldadurade corriente alternafue inventadaporC.J.Holslag,perono
llegóaser popularporotra década.3
La soldaduraporresistenciatambiénfue desarrolladadurante lasdécadasfinalesdel sigloXIX,con
lasprimeraspatentesdel sectorenmanosde ElihuThomsonen1885, quienprodujootros
avancesdurante lossiguientes15años. La soldadurade termitafue inventadaen1893, y
alrededorde ese tiempo,se establecióotroproceso,lasoldaduraagas.El acetilenofue
descubiertoen1836 porEdmundDavy, perosu usoen lasoldaduranofue práctico hasta cerca de
1900, cuandofue desarrolladounsopleteconveniente.4Al principio,lasoldadurade gasfue uno
de losmás popularesmétodosde soldaduradebidoasuportabilidadycostorelativamente bajo.
Sinembargo,a medidaque progresabael siglo20,bajóen laspreferenciasparalasaplicaciones
4. industriales.Fue sustituida,engranmedida,porlasoldadurade arco, enla medidaque
continuaronsiendodesarrolladaslascubiertasde metal parael electrodo(conocidascomo
fundente),que estabilizanel arcoyblindabanel material base de lasimpurezas.5
La PrimeraGuerraMundial causóun repunte importante enel usode losprocesosde soldadura,
con lasdiferentesfuerzasmilitaresprocurandodeterminarcuálesde losvariadosnuevosprocesos
de soldaduraseríanlos mejores.Losbritánicosusaronprimariamentelasoldaduraporarco,
inclusoconstruyendo,mediate este procedimiento,unanave,el Fulagar,conuncasco
enteramente soldado.Losestadounidenseseranmásvacilantes,perocomenzaronareconocerlos
beneficiosde lasoldadurade arcocuando dichoprocesolespermitiórepararrápidamente sus
navesdespuésde losataquesalemanesenel puertode NuevaYorkal principiode laguerra.
Tambiénlasoldadurade arco fue aplicadapor primeraveza losavionesdurante laguerra,pues
algunosfuselajesde aeroplanosalemanesfueronconstruidosusandodichoproceso.6
Durante losaños 1920, importantesavancesfueronhechosenlatecnologíade lasoldadura,
incluyendolaintroducciónde lasoldaduraautomáticaen1920, enla que el alambre del electrodo
era alimentadocontinuamente.El gasde protecciónse convirtióenuntema importante,mientras
que loscientíficosprocurarbanprotegerlassoldadurascontralosefectosdel oxígenoyel
nitrógenode laatmósfera.Laporosidady lafragilidaderanlosproblemasbásicosderivadosde
este intercambio,ylassolucionesque desarrollaronincluyeronel usodel hidrógeno,del argón,y
del heliocomogasesprotextoresde lasoldadura.7Durante lasiguiente década,posteriores
avancespermitieronlasoldadurade metalesreactivoscomoel aluminioyel magnesio.Esto,
conjuntamente condesarrollosenlasoldaduraautomática,lasoldadurabajocorriente alterna,y
losfundentes,alimentaronunaimportante extensiónde lasoldadurade arcodurante losaños
1930 y durante la SegundaGuerraMundial.8
A mediadosdel sigloXX,fueroninventadosmuchosmétodosnuevosde soldadura.1930 vioel
lanzamientode lasoldadurade perno,que prontollegóaserpopularenlafabricaciónde navesy
la construcción.La soldadurade arco sumergidofue inventadael mismoaño,ycontinúasiendo
popularhoyendía. En 1941, despuésde décadasde desarrollo,lasoldadurade arcode gas con
electrodode tungstenofue finalmente perfeccionada,seguidaen1948 por la soldaduraporarco
metálicocongas, permitiendolasoldadurarápidade materialesnoferrososperorequiriendo
costososgasesde blindaje.Lasoldadurade arco metálicoblindadofue desarrolladadurante los
años 1950, usandoun fundente de electrodoconsumible cubierto,yse convirtiórápidamente en
el más popularprocesode soldadurade arco metálico.En1957, debutóel procesode soldadura
por arco con núcleofundente,enel que el electrodode alambre autoblindadopodíaserusado
con un equipoautomático,resultandoenvelocidadesde soldaduraaltamente incrementadas,y
5. ése mismoañofue inventadalasoldadurade arcode plasma.La soldaduraporelectroescoriafue
introducidaen1958, y fue seguidaen1961 por su prima,lasoldadurapor electrogas.9
Otros desarrollosrecientesenlasoldaduraincluyenen1958 el importante logrode lasoldadura
con rayo de electrones,haciendoposiblelasoldaduraprofundayestrechapormediode la fuente
de calor concentrada.Siguiendolainvencióndel láseren1960, la soldaduraporrayo láserdebutó
variasdécadasmás tarde,y ha demostradoserespecialmente útil enlasoldaduraautomatizada
de alta velocidad,.Sinembargo,ambosprocesoscontinúansiendoaltamente costososdebidoal
altocosto del equiponecesario,yestohalimitadosusaplicaciones.10
Sistemasde soldadura[editar]
Soldaduraeléctrica[editar]
Artículoprincipal:Soldaduraeléctrica
Se trata del usode la electricidadcomofuentede energíaparala uniónmetálica,sinrequerirde
material de aporte.
Soldaduraporarco[editar]
Artículoprincipal:Soldaduraporarco
Se trata, en realidad,de distintossistemasde soldadura,que tienenencomúnel usode una
fuente de alimentacióneléctrica.Éstase usa para generarun arco voltaicoentre unelectrodoyel
material base,que derrite losmetalesenel puntode lasoldadura.Se puede usartantocorriente
continua(CC) comoalterna(AC),e incluyenelectrodosconsumiblesonoconsumibles,loscuales
se encuentrancubiertosporunmaterial llamadorevestimiento.A veces,lazonade lasoldadura
esprotegidaporun ciertotipode gas inerte osemi inerte,conocidocomogasde protección,y,en
ocasiones,se usaunmaterial de relleno.
Soldeoblandoyfuerte[editar]
El soldeoblandoyfuerte esunprocesoenel cuál no se produce la fusiónde los metalesbase,sino
únicamente del metal de aportación.Siendoel primerprocesode soldeoutilizadoporel hombre,
ya enla antiguaSumeria.
6. El soldeoblandose daa temperaturasinferioresa450 ºC.
El soldeofuerte se daa temperaturassuperioresa450 ºC.
Y el soldeofuerte aaltastemperaturasse da a temperaturassuperioresa900 ºC.
Fuentesde energía[editar]
Para proveerlaenergíaeléctricanecesariaparalosprocesosde lasoldadurade arco, puedenser
usadasdiferentesfuentesde alimentación.Laclasificaciónmáscomúnde dichasfuentesconsiste
enseparar lasde corriente constante ylas de voltaje constante.Enlasoldadurade arco, la
longituddel arcoestádirectamente relacionadaconel voltaje,ylacantidadde calor generado
estárelacionadaconla intensidadde lacorriente.Lasfuentesde alimentaciónde corriente
constante sonusadascon más frecuenciaparalosprocesosmanualesde soldaduratalescomola
soldadurade arco de gas conelectrodode tungstenoylasoldadurade arco metálicoblindado,
porque ellasmantienenunacorriente constanteinclusomientrasel voltajevaría.Estoes
importante enlasoldaduramanual,yaque puede serdifícil sostenerel electrodoperfectamente
estable,ycomoresultado,lalongituddel arcoyel voltaje tiendenafluctuar.Lasfuentesde
alimentaciónde voltaje constantemantienenésteyvaríanla corriente.Comoresultado,son
usadasmás a menudopara losprocesosde soldaduraautomatizadostalescomolasoldadurade
arco metálicocongas, soldaduraporarco de núcleofundente,ylasoldadurade arco sumergido.
En estosprocesos,lalongituddel arcoesmantenidaconstante,puestoque cualquierfluctuación
enla distanciaentre electrodoymaterial base esrápidamente rectificadoporuncambiogrande
enla corriente.Si el alambre yel material base se acercandemasiado,lacorriente aumentará
rápidamente,loque,asuvez,causa un aumentodel caloryéste hace que laextremidaddel
alambre se funda,haciéndolo,así,volverasu distanciade separación original.11
El tipode corriente usadoenla soldadurade arco tambiénjuegaunpapel importante.Los
electrodosde procesoconsumiblescomolosde lasoldadurade arco de metal blindadoyla
soldadurade arco metálicocongas generalmenteusancorriente directa(continua),porloque el
electrodopuede sercargadopositivaonegativamente,dependiendode cómose realicenlas
conexionesde loselectrodos.Enlasoldadura,encaso de cargar el electrodopositivamente
generarámayorde caloren el mismo,y como resultado,lasoldaduraresultamássuperficial (al no
fundirse casi el material base).Si el electrodoescargadonegativamente,el metalbase estarámás
caliente,incrementandolapenetracióndel aporte ylavelocidadde lasoldadura.12Losprocesos
de electrodonoconsumible,talescomolasoldadurade arco de gas y electrodode tungsteno,
puedenusarambostiposde corriente directa,asícomo corriente alterna.Comoenel casoantes
citado,un electrodopositivamentecargadocausasoldadurassuperficialesyunelectrodo
negativamentecargado,tambiénprovocasoldadurasmásprofundas.13Encaso de utilizar
corriente alterna,al invertirseconstante yrápidamente lapolaridadeléctrica,se consiguen
soldadurasde penetraciónintermedia.Unadesventaja de laCA,el hechode que el arco se anule a
cada inversiónde polaridad,se hasuperadoconla invenciónde unidadesde energíaespeciales
7. que producenunpatrón cuadradode onda,envezdel patrónnormal de ondasinusoidal,
generandopasosporcero muy rápidosque minimizanlosefectosdel problemade ladesaparición
del arco voltaico.14
Distintossistemasde soldadura[editar]
Soldaduraporarco de metal blindado.
Uno de lostiposmáscomunesde soldadurade arco es lasoldaduramanual con electrodo
revestido(SMAW,ShieldedMetal ArcWelding),que tambiénesconocidacomosoldaduramanual
de arco metálico(MMA) o soldadurade electrodo.Lacorriente eléctricase usapara crear un arco
entre el material base yla varillade electrodoconsumible,que es de aceroy estácubiertoconun
fundente que protegeel áreade lasoldaduracontra la oxidaciónylacontaminación,pormediode
la produccióndel gasCO2 durante el procesode la soldadura.El núcleoensí mismodel electrodo
actúa como material de relleno,haciendoinnecesariounmaterial de rellenoadicional.
El procesoesversátil ypuede realizarseconunequiporelativamente barato,haciéndoloadecuado
para trabajosdomésticosypara trabajosde campo.15 Un operadorpuede hacerse
razonablemente competenteconunamodestacantidadde entrenamientoypuede alcanzarla
maestría con laexperiencia.Lostiemposde soldadurasonalgolentos,puestoque loselectrodos
consumiblesdebensersustituidosconfrecuenciayporque laescoria,el residuodel fundente,
debe serretiradadespuésde soldar.16Además,el procesoesgeneralmentelimitadoamateriales
de soldaduraferrosos,aunque electrodosespecializadoshanhechoposiblelasoldaduradel hierro
fundido,níquel,aluminio,cobre,aceroinoxidableyde otrosmetales.
La soldadurade arco metálicocongas (GMAW,Gas Metal Arc Welding),tambiénconocidacomo
soldadurade metal ygas inerte opor las siglaseninglésMIG(Metal InertGas) y MAG (Metal
Active Gas),esun procesosemiautomáticooautomáticoque usauna alimentacióncontinuade
alambre comoelectrodoyuna mezclade gas inerte osemi-inerte paraprotegerlasoldadura
contra la contaminación.ComoconlaSMAW, la habilidadrazonabledel operadorpuede ser
alcanzadacon entrenamientomodesto.Puestoque el electrodoesinyectadode formacontinua,
lasvelocidadesde soldadosonmayoresparala GMAW que para la SMAW. También,el tamaño
más pequeñodel arco,comparadoa losprocesosde soldadurade arco metálicoprotegido,hace
más fácil hacerlas soldadurasenposturascomplicadas(ej,empalmesenloalto,comosería
soldandopordebajode unaestructura).
8. El equiporequeridopararealizarel procesode GMAW esmás complejoycostosoque el
requeridoparalaSMAW, y exige unprocedimientomáscomplejode preparación.Porlotanto,la
GMAW esmenosportable yversátil,y,debidoal usode ungas de blindaje separado,noes
particularmente adecuadoparael trabajoal aire libre.Sinembargo,lavelocidadmediamásalta
que enle SMAW, hacenque la GMAW seamás adecuadapara la soldadurade producción.El
procesopuede seraplicadoauna ampliavariedadde metales,tantoferrososcomonoferrosos.17
Un procesorelacionado,lasoldadurade arco de núcleofundente(FCAW),usaunequiposimilar
peroutilizaunalambre que consiste enunelectrodode acerorellenode unmaterial enpolvo.
Este alambre nucleadoesmáscostosoque el alambre sólidoestándarypuede generarhumosy/o
escoria,peropermite inclusounavelocidadmásaltade soldaduraymayorpenetracióndel
metal.18
La soldadurade arco,tungstenoygas (GTAW),o soldadurade tungstenoygas inerte (TIG)
(tambiénavecesdesignadaerróneamente comosoldaduraheliarc),esunprocesomanual de
soldaduraque usaun electrodode tungstenonoconsumible,unamezclade gasinerte osemi-
inerte,yunmaterial de rellenoseparado.Especialmente útilparasoldarmaterialesfinos,este
métodoescaracterizadopor unarco estable yunasoldadurade alta calidad,perorequiereuna
significativahabilidaddeloperadorysolamentedavelocidadesde trabajorelativamentebajas.
La GTAW puedenserusadaencasi todoslosmetalessoldables,aunque esaplicadamása menudo
a aleacionesde aceroinoxidableymetaleslivianos.Se usaenloscasosen que son
extremadamente importanteslassoldadurasde calidad,porejemploenfabricaciónde cuadrosde
bicicletas,avionesyaplicacionesnavales.19Unprocesorelacionado,lasoldadurade arcode
plasma,tambiénusaunelectrodode tungstenoperoutilizaungasde plasmapara hacer el arco. El
arco es más concentradoque el arco de la GTAW, haciendoel control transversal máscríticoy así
generalmente restringiendolatécnicaaun procesomecanizado.Debidoasucorriente estable,el
métodopuede serusadoenunagama más ampliade materialesgruesosque enel casode la
GTAW, y además,esmuchomás rápidoque ésta.Se aplicaa losmismosmaterialesque laGTAW
exceptoal magnesio,ylasoldaduraautomatizadadel aceroinoxidable esunaaplicaciónreseñable
de este sistema. Unavariante del mismoesel corte por plasma,uneficientesistemaparael corte
de acero.20
La soldadurade arco sumergido(SAW) esunmétodode soldadurade altaproductividadenel cual
el arco se generainmersoenunfluido.Estoaumentalacalidaddel arco,puestoque los
contaminantesde laatmósferasondesplazadospordichofluido.Laescoriaque formala
soldadura,generalmente,sale porsímisma,y,combinadacon el usode una alimentaciónde
alambre continua,lavelocidadde deposiciónde lasoldaduraesalta.Las condicionesde trabajo
mejoranmuchoencomparacióncon otros sistemasde soldadurade arco,puestoque el fluido
ocultael arco y,así, casi no se produce ningúnhumo.Este sistemaesusadocomúnmente enla
industria,especialmente paraproductosgrandesyenla fabricaciónde recipientesde presión
soldados.21Otrosprocesosde soldadurade arco incluyenlasoldadurade hidrógenoatómico,la
9. soldadurade arco de carbono,lasoldadurade electroescoria,lasoldaduraporelectrogas,yla
soldadurade arco de perno.
SoldaduraporresistenciaLasoldaduraporpuntoses unpopularmétodode soldadurapor
resistenciausadoparajuntarhojasde metal solapadasde hasta3mm de grosor.Dos electrodos
son usadossimultáneamente parasujetarjuntaslashojasde metal ypara hacer pasar corriente a
travésde las mismas.Lasventajasdel métodoincluyenel usoeficiente de laenergía,unalimitada
deformaciónde lapiezade trabajo,altasvelocidadesde producción,fácilautomatización,yel no
requerimientode materialesde relleno.Lafuerzade dichasoldaduraessensiblemente másbaja
que lasde otrosmétodosde soldadura,restrigiendoel sistemaaciertasaplicaciones.Esusada
extensivamente enlaindustriadel automóvil.Losvehículosordinariospuede llevarvariosmilesde
puntosde soldadurahechosporrobots industriales.Unprocesoespecializado,llamadosoldadura
de choque,puede serusadopara lospuntosde soldaduradel aceroinoxidable.
Soldaduraa gas[editar]
Soldaduraa gas de una armadura de acero usandoel procesode oxiacetileno.
El procesomás comúnde soldaduraa gas esla soldaduraoxiacetilénica,tambiénconocidacomo
soldaduraautógenaosoldaduraoxi-combustible.Esunode losmás viejosymásversátiles
procesosde soldadura,peroenañosrecienteshallegadoasermenospopularenaplicaciones
industriales.Todavíaesusadaextensamente parasoldartuberíasytubos,comotambiénpara
trabajode reparación.El equipoesrelativamente baratoysimple,generalmente empleandola
combustióndel acetilenoenoxígenoparaproducirunatemperaturade lallamade soldadurade
cerca de 3100 °C.Puestoque lallamaes menosconcentradaque unarco eléctrico,causaun
enfriamientomáslentode lasoldadura,que puedeconduciramayorestensionesresidualesy
distorsión de soldadura,aunquefacilitalasoldadurade acerosde altaaleación.Un proceso
similar,generalmente llamadocorte de oxicombustible,esusadoparacortar losmetales.5Otros
métodosde lasoldaduraa gas, talescomosoldadurade acetilenoyaire,soldadurade hidrógenoy
oxígeno,ysoldadurade gas a presiónsonmuysimilares,generalmente diferenciándose solamente
enel tipode gasesusados.Una antorcha de agua a vecesesusada para la soldadurade precisión
de artículos como joyería.La soldaduraa gas tambiénesusadaenla soldadurade plástico,aunque
la sustanciacalentadaesel aire,ylas temperaturassonmuchomásbajas.
Soldaduraporresistencia[editar]
La soldaduraporresistenciaimplicalageneraciónde caloral atravesarla corriente eléctricadoso
más superficiesde metal.Se formanpequeñoscharcosde metal fundidoenel áreade soldaduraa
medidaque laelevadacorriente (1.000a 100.000 A) traspasa el metal.Engeneral,losmétodosde
la soldaduraporresistenciasoneficientesycausanpocacontaminación,perosusaplicacionesson
algolimitadasyel costo del equipopuede seralto.
Soldadorde punto.
10. La soldaduraporpuntosesun popularmétodode soldaduraporresistenciausadoparajuntar
hojasde metal solapadasde hasta3 mm de grueso.Dos electrodossonusadossimultáneamente
para sujetarlashojasde metal juntasypara pasar la corriente através de ellas.Lasventajasdel
métodoincluyenel usoeficiente de laenergía,unalimitadadeformaciónde lapiezade trabajo,
altasvelocidadesde producción,fácil automatización,yel norequerimientode materialesde
relleno.Lafuerzade lasoldaduraesperceptiblementemásbajaque con otrosmétodosde
soldadura,haciendoel procesosolamenteconvenienteparaciertasaplicaciones.Esusada
extensivamente enlaindustriade automóviles -- Loscochesordinariospuede tenervariosmiles
de puntossoldadoshechosporrobotsindustriales.Unprocesoespecializado,llamadosoldadura
de choque,puede serusadapara lospuntosde soldaduradel aceroinoxidable.
Comola soldadurade punto,lasoldadurade costura confía endos electrodosparaaplicarla
presiónyla corriente parajuntarhojasde metal.Sinembargo,envezde electrodosde punto,los
electrodosconformade rueda,ruedana lo largoy a menudoalimentanlapiezade trabajo,
haciendoposiblelassoldadurascontinuaslargas.Enel pasado,este procesofue usadoenla
fabricaciónde latasde bebidas,peroahorasususos sonmás limitados.Otrosmétodosde
soldaduraporresistencia incluyenlasoldadurade destello,lasoldadurade proyección,yla
soldadurade volcado.22
Soldaduraporrayo de energía[editar]
Los métodosde soldaduraporrayo de energía,llamadossoldaduraporrayolásery soldaduracon
rayo de electrones,sonprocesosrelativamente nuevosque hanllegadoaserabsolutamente
popularesenaplicacionesde altaproducción.Losdosprocesossonmuysimilares,diferenciándose
más notablemente ensufuente de energía.Lasoldadurade rayo láserempleaunrayoláser
altamente enfocado,mientrasque lasoldadurade rayode electroneseshechaenunvacío y usa
un haz de electrones.Ambastienenunamuyaltadensidadde energía,haciendoposible la
penetraciónde soldaduraprofundayminimizandoel tamañodel áreade lasoldadura.Ambos
procesossonextremadamente rápidos,ysonfácilesde automatizar,haciéndolosaltamente
productivos.Lasdesventajasprimariassonsusmuyaltoscostosde equipo(aunqueéstosestán
disminuyendo) yunasusceptibilidadal agrietamiento.Losdesarrollosenestaáreaincluyenla
soldadurade láserhíbrido,que usalosprincipiosde lasoldadurade rayolásery de lasoldadurade
arco para inclusomejorespropiedadesde soldadura.23
Soldadurade estadosólido[editar]
Comoel primerprocesode soldadura,lasoldadurade fragua,algunosmétodosmodernosde
soldaduranoimplicanderretimientode losmaterialesque sonjuntados.Unode losmás
populares,lasoldaduraultrasónica,esusadapara conectarhojaso alambresfinoshechosde
metal o termoplásticos,haciéndolosvibrarenaltafrecuenciaybajoaltapresión.El equipoylos
métodosimplicadossonsimilaresalosde la soldaduraporresistencia,peroenvezde corriente
eléctrica,lavibraciónproporcionalafuente de energía.Soldarmetalesconeste procesono
implicael derretimientode losmateriales;ensulugar,la soldadurase formaintroduciendo
vibracionesmecánicashorizontalmente bajopresión.Cuandose estánsoldandoplásticos,los
11. materialesdebentenersimilarestemperaturasde fusión,y lasvibracionessonintroducidas
verticalmente.Lasoldaduraultrasónicase usacomúnmente parahacerconexioneseléctricasde
aluminioocobre,ytambiénesun muycomúnprocesode soldadurade polímeros.
Otro procesocomún,lasoldaduraexplosiva,implicajuntarmaterialesempujándolosjuntosbajo
una presiónextremadamente alta.Laenergíadel impactoplastificalosmateriales,formandouna
soldadura,aunque solamente unalimitadacantidadde calorseagenerada.El procesoesusado
comúnmente paramaterialesdisímilesde soldadura,talescomolasoldaduradel aluminiocon
acero encascos de naveso placas compuestas.Otrosprocesosde soldadurade estadosólido
incluyenlasoldadurade coextrusión,lasoldaduraenfrío,la soldadurade difusión,lasoldadura
por fricción(incluyendolasoldaduraporfricción-agitacióneninglésFrictionStirWelding),la
soldaduraporalta frecuencia,lasoldaduraporpresióncaliente,lasoldaduraporinducción,yla
soldadurade rodillo.24
Geometría[editar]
Tiposcomunesde juntasde soldadura
(1) La juntade extremocuadrado
(2) Juntade preparaciónsolo-V
(3) Juntade regazo o traslape
(4) Junta-T.
Las soldaduraspuedenserpreparadasgeométricamentede muchasmanerasdiferentes.Loscinco
tiposbásicosde juntasde soldadurasonla juntade extremo,lajuntade regazo,la juntade
esquina,lajuntade borde,yla junta-T.Existenotrasvariaciones,comoporejemplolapreparación
de juntasdoble-V,caracterizadasporlasdospiezasde material cadaunaque afilándose aunsolo
puntocentral enla mitadde su altura.La preparaciónde juntassolo-Uydoble-Usontambién
bastante comunes —enlugarde tenerbordesrectoscomola preparaciónde juntassolo-V y
doble-V,ellassoncurvadas,teniendolaformade una U. Las juntasde regazotambiénson
comúnmente másque dospiezasgruesas —dependiendodelprocesousadoydel grosordel
material,muchaspiezaspuedensersoldadasjuntasenunageometríade juntade regazo.25
A menudo,ciertosprocesosde soldadurausanexclusivamenteocasi exclusivamente diseñosde
juntaparticulares.Porejemplo,lasoldadurade puntode resistencia,lasoldadurade rayoláser,y
la soldadurade rayode electronessonrealizadasmásfrecuentemente conjuntasde regazo.Sin
embargo,algunosmétodosde soldadura,comolasoldaduraporarco de metal blindado,son
extremadamente versátilesypuedensoldarvirtualmente cualquiertipode junta.Adicionalmente,
algunosprocesospuedenserusadosparahacersoldadurasmultipasos,enlasque se permite
12. enfriarunasoldadura,yentoncesotrasoldaduraesrealizadaencimade laprimera.Estopermite,
por ejemplo,lasoldadurade seccionesgruesasdispuestasenunapreparaciónde juntasolo-V.26
La seccióncruzadade una juntade extremosoldado,conel grismás oscurorepresentandolazona
de la soldadurao lafusión,el grismediolazonaafectadapor el calor ZAT,y el grismás claro el
material base.
Despuésde soldar,unnúmerode distintasregionespuedenseridentificadasenel áreade la
soldadura. La soldaduraensí mismaesllamadalazona de fusión —másespecíficamente,éstaes
donde el metal de rellenofuepuestodurante el procesode lasoldadura.Laspropiedadesde la
zona de fusióndependenprimariamentedel metal de rellenousado,ysucompatibilidadconlos
materialesbase.Esrodeadaporla zonaafectadade calor,el área que tuvosu microestructuray
propiedadesalteradasporlasoldadura.Estaspropiedadesdependendel comportamientodel
material base cuandoestásujetoal calor.El metal enesta áreaes con frecuenciamásdébil que el
material base yla zona de fusión,yestambiéndonde sonencontradaslastensionesresiduales.27
Calidad[editar]
Muy a menudo,lamedidaprincipal usadaparajuzgarla calidadde una soldaduraessu fortalezay
la fortalezadel material alrededorde ella.Muchosfactoresdistintosinfluyenenesto,incluyendo
el métodode soldadura,lacantidady laconcentraciónde la entradade calor,el material base,el
material de relleno,el material fundente,el diseñodel empalme,ylasinteraccionesentre todos
estosfactores.Paraprobar la calidadde una soldadurase usantanto ensayosnodestructivos
como ensayosdestructivos,paraverificarque lassoldadurasestánlibresde defectos,tienen
nivelesaceptablesde tensionesydistorsiónresiduales,ytienenpropiedadesaceptablesde zona
afectadapor el calor (HAZ).Existencódigosyespecificacionesde soldaduraparaguiara los
soldadoresentécnicasapropiadasde soldadurayencómo juzgarla calidadéstas.
Zona afectadatérmicamente[editar]
El área azul resultade laoxidaciónenunatemperaturacorrespondientea316 °C. Esto esuna
maneraprecisade identificarlatemperatura,peronorepresentael anchode lazona afectada
térmicamente (ZAT).LaZAT es el área estrechaque inmediatamente rodeael metal base soldado.
Los efectosde soldarpuedenserperjudicialesenel material rodeandolasoldadura.Dependiendo
de losmaterialesusadosylaentradade calor del procesode soldadurausado,lazonaafectada
térmicamente (ZAT) puede variarentamañoyfortaleza.Ladifusividadtérmicadel materialbase
esmuy importante - si la difusividadesalta,lavelocidadde enfriamientodel material esaltayla
ZAT esrelativamentepequeña.Inversamente,unadifusividadbajaconduce aunenfriamientomás
13. lentoya unaZAT más grande.La cantidadde calorinyectadapor el procesode soldaduratambién
desempeñaunpapel importante,pueslosprocesoscomolasoldaduraoxiacetilénicatienenuna
entradade calor no concentradoy aumentanel tamañode la zonaafectada.Los procesoscomola
soldaduraporrayo lásertienenunacantidadaltamente concentradaylimitadade calor,
resultandounaZATpequeña.Lasoldadurade arco cae entre estosdosextremos,conlosprocesos
individualesvariandoalgoenentradade calor.2829 Para calcularel calor para losprocedimientos
de soldadurade arco, puede serusadala siguiente fórmula:
Q = left(frac{V timesI times60}{S times1000} right) times
mathit{Rendimiento}
endonde
Q = entradade calor (kJ/mm),
V = voltaje (V),
I = corriente (A),y
S = velocidadde lasoldadura(mm/min)
El rendimientodependedel procesode soldadurausado,conlasoldadurade arco de metal
revestidoteniendounvalorde 0,75, la soldaduraporarco metálicocongas y lasoldadurade arco
sumergido,0,9,y lasoldadurade arco de gas tungsteno,0,8.30
Distorsiónyagrietamiento[editar]
Los métodosde soldaduraque implicanderretirel metal enel sitiodel empalme son
necesariamente propensosalacontraccióna medidaque el metal calentadose enfría.A suvez,la
contracciónpuede introducirtensionesresidualesytantodistorsiónlongitudinalcomorotatoria.
La distorsiónpuede plantearunproblemaimportante,puestoque el productofinal notienela
formadeseada.Paraaliviarladistorsiónrotatoria,laspiezasde trabajopuedensercompensadas,
de modo que lasoldaduradé lugar a una piezacorrectamente formada.31Otrosmétodosde
limitarladistorsión,comoafianzarenel lugarlaspiezasde trabajocon abrazaderas,causala
acumulaciónde latensiónresidual enlazonaafectadatérmicamentedel material base.Estas
tensionespuedenreducirlafuerzadel material base,ypuedenconduciralafallacatastróficapor
agrietamientofrío,comoenel casode variasde las navesLiberty.El agrietamientoenfríoestá
limitadoalosaceros,y estáasociadoa laformacióndel martensitamientrasque lasoldadurase
enfría.El agrietamientoocurre enlazonaafectadatérmicamente delmaterial base.Parareducirla
14. cantidadde distorsiónyestrésresidual,lacantidadde entradade calor debe serlimitada,yla
secuenciade soldadurausadanodebe serde un extremodirectamente al otro,sinoalgoen
segmentos.El otrotipode agrietamiento,el agrietamientoen caliente oagrietamientode
solidificación,puedeocurrirentodoslosmetales,ysucede enlazonade fusiónde lasoldadura.
Para disminuirlaprobabilidadde este tipode agrietamiento,debe serevitadoel excesode
material restringido,ydebe serusadounmaterial de rellenoapropiado.32
Soldabilidad[editar]
La calidadde unasoldaduratambiéndepende de lacombinaciónde losmaterialesusadosparael
material base yel material de relleno.Notodoslosmetalessonadecuadosparalasoldadura,yno
todoslosmetalesde rellenotrabajanbienconmaterialesbase aceptables.Hayque teneren
cuentael 60% del espesorbase menorde lasplacasa unirpara uso de uno de loscatetosde la
soldadura.
Aceros[editar]
La soldabilidadde acerosesinversamente proporcional aunapropiedadconocidacomola
templabilidaddelacero,que mide laprobabilidadde formarlamartensitadurante el tratamiento
de soldadurao calor.La templabildaddel acerodepende de sucomposiciónquímica,conmayores
cantidadesde carbonoy de otros elementosde aleaciónresultandoenmayortemplabildadypor
lotanto una soldabilidadmenor.Parapoderjuzgarlasaleacionescompuestasde muchos
materialesdistintos,se usaunamedidaconocidacomoel contenidoequivalente de carbonopara
comparar lassoldabilidadesrelativasde diferentesaleacionescomparandosuspropiedadesaun
acero al carbono simple.El efectosobre lasoldabilidadde elementoscomoel cromoyel vanadio,
mientrasque noestan grande como la del carbono,espor ejemplomássignificativaque ladel
cobre y el níquel.A medidaque se elevael contenidoequivalentede carbono,lasoldabilidadde la
aleacióndecrece.33La desventajade usarsimple carbonoylosaceros de baja aleaciónessu
menorresistencia- hayunacompensaciónentre laresistenciadel material ylasoldabilidad.Los
acerosde altaresistenciaybajaaleaciónfuerondesarrolladosespecialmente paralosusosenla
soldaduradurante losaños1970, y estosmateriales,generalmentefácilesde soldartienen buena
resistencia,haciéndolosidealesparamuchasaplicacionesde soldadura.34
Debidoa sualto contenidode cromo,losacerosinoxidablestiendenacomportarse de una
maneradiferente aotrosaceroscon respectoa lasoldabilidad.Losgradosausteníticosde los
acerosinoxidablestiendenasermás soldables,perosonespecialmente susceptiblesala
distorsióndebidoasualto coeficiente de expansióntérmica.Algunasaleacionesde este tiposon
propensasaagrietarse y tambiénatenerunareducidaresistenciaalacorrosión.Si no está
controladala cantidadde ferritaenla soldaduraesposible el agrietamientocaliente.Paraaliviarel
15. problema,se usaun electrodoque depositaunmetal de soldaduraque contiene unacantidad
pequeñade ferrita.Otrostiposde acerosinoxidables,talescomolosacerosinoxidablesferríticosy
martensíticos,nosonfácilmente soldables,yamenudodebenserprecalentadosysoldadoscon
electrodosespeciales.35
Aluminio[editar]
La soldabilidadde lasaleacionesde aluminio varíasignificativamente dependiendode la
composiciónquímicade laaleaciónusada.Las aleacionesde aluminiosonsusceptiblesal
agrietamientocaliente,yparacombatirel problemalossoldadoresaumentanlavelocidadde la
soldadurapara reducirel aporte de calor.El precalentamientoreduce el gradientede temperatura
a travésde lazona de soldaduray por lotanto ayudaa reducirel agrietamientocaliente,pero
puede reducirlascaracterísticasmecánicasdel material base ynodebe serusadocuando el
material base estárestringido.El diseñodel empalmetambiénpuede cambiarse,ypuede
seleccionarseunaaleaciónde rellenomáscompatible paradisminuirlaprobabilidaddel
agrietamientocaliente.Lasaleacionesde aluminiotambiéndebenserlimpiadas antesde la
soldadura,conel objetode quitartodoslosóxidos,aceites,ypartículassueltasde lasuperficie a
sersoldada.Esto esespecialmenteimportantedebidoalasusceptibilidadde unasoldadurade
aluminioalaporosidaddebidoal hidrógenoya la escoriadebidoal oxígeno.36
Condicionesinusuales[editar]
Soldadurasubacuática.
Aunque muchasaplicacionesde lasoldadurase llevanacaboen ambientescontroladoscomo
fábricasy talleresde reparaciones,algunosprocesosde soldadurase usanconfrecuenciaenuna
ampliavariedadde condiciones,comoal aire abierto,bajoel aguay envacíos (comoen el
espacio).Enusosal aire libre,talescomolaconstrucciónyla reparaciónenexteriores,la
soldadurade arco de metal blindadoesel procesomáscomún.Losprocesosque empleangases
inertesparaprotegerlasoldaduranopuedenusarse fácilmente entalessituaciones,porquelos
movimientosatmosféricosimpredeciblespuedendarlugara unasoldadurafallida.Lasoldadura
de arco de metal blindadoamenudotambiénesusadaenlasoldadurasubacuáticaenla
construccióny lareparación de naves,plataformascostaafuera,ytuberías,perotambiénotras
son comunes,talescomolasoldadurade arco con núcleode fundente ysoldadurade arcode
tungstenoygas. Es tambiénposiblesoldarenel espacio,fueintentadoporprimeravezen1969
por cosmonautasrusos,cuandorealizaronexperimentosparaprobarla soldadurade arco de
metal blindado,lasoldadurade arcode plasma,y lasoldadurade haz de electronesenun
ambiente despresurizado.Se hicieronpruebasadicionalesde estosmétodosen lassiguientes
décadas,y hoyendía losinvestigadorescontinúandesarrollandométodosparausar otros
procesosde soldaduraenel espacio,comolasoldadurade rayo láser,soldaduraporresistencia,y
16. soldaduraporfricción.Los avancesenestasáreaspodrían probar serindispensablespara
proyectoscomola construcciónde la EstaciónEspacial Internacional,que probablemente utilizará
profusamente lasoldaduraparaunirenel espaciolaspartesmanufacturadasenlaTierra.37
Seguridad[editar]
La soldadurasinlasprecaucionesapropiadaspuede serunaprácticapeligrosaydañinaparala
salud.Sinembargo,conel uso de la nuevatecnologíayla protecciónapropiada,losriesgosde
lesiónomuerte asociadosala soldadurapuedenserprácticamenteeliminados.El riesgode
quemadurasoelectrocuciónessignificativodebidoaque muchosprocedimientoscomunesde
soldaduraimplicanunarcoeléctricooflamaabiertos.Paraprevenirlas,laspersonasque sueldan
debenutilizarropade protección,comocalzadohomologado,guantesde cuerogruesosy
chaquetasprotectorasde mangaslargas para evitarlaexposiciónalaschispas,el calory las
posiblesllamas.Además,laexposiciónal brillodel áreade lasoldaduraproduce unalesión
llamadaojode arco (queratitis) porefectode laluzultravioletaque inflamalacórneaypuede
quemarlasretinas.Las gafasprotectorasy loscascos y caretas de soldarcon filtrosde cristal
oscuro se usanpara prevenirestaexposición,yenañosrecientesse hancomercializadonuevos
modelosde cascosenlosque el filtrode cristal estransparente ypermite verel áreade trabajo
cuandono hay radiaciónUV,perose autooscurece encuanto estase produce al iniciarse la
soldadura.Paraprotegera losespectadores,laleyde seguridad enel trabajoexige que se utilicen
mamparaso cortinas translúcidasque rodeenel áreade soldadura.Estascortinas,hechasde una
películaplásticade clorurode polivinilo,protegenalostrabajadorescercanosde la exposiciónala
luzUV del arco eléctrico,peronodebenserusadaspara reemplazarel filtrode cristal usadoenlos
cascos y caretas del soldador.38
A menudo,lossoldadorestambiénse exponenagasespeligrososya partículasfinassuspendidas
enel aire.Los procesoscomola soldaduraporarco de núcleofundente ylasoldaduraporarco
metálicoblindadoproducenhumoque contiene partículasde variostiposde óxidos,que en
algunoscasospuedenproducircuadrosmédicoscomoel llamadofiebredel vapormetálico.El
tamañode laspartículas encuestióninfluye enlatoxicidadde losvapores,pueslaspartículasmás
pequeñaspresentanunpeligromayor.Además,muchosprocesosproducenvaporesyvarios
gases,comúnmente dióxidode carbono,ozonoymetalespesados,que puedenserpeligrosossin
la ventilaciónylaprotecciónapropiados.Paraeste tipode trabajos,se suele llevarmascarillapara
partículas de clasificaciónFFP3,obienmascarillaparasoldadura.Debidoal usode gases
comprimidosyllamas,enmuchosprocesosde soldadurase planteaunriesgode explosióny
fuego.Algunasprecaucionescomunesincluyenlalimitaciónde lacantidadde oxígenoenel aire y
mantenerlosmaterialescombustibleslejosdel lugarde trabajo.38
17. Costosy tendencias[editar]
Comoen cualquierprocesoindustrial,el coste de lasoldadurajuegaunpapel crucial enlas
decisionesde laproducción.Muchasvariablesdiferentesafectanel costototal,incluyendoel
costo del equipo,el costode lamanode obra, el costo del material,yel costode la energía
eléctrica.Dependiendodelproceso,el costodel equipopuedevariar,desde baratoparamétodos
como lasoldadurade arco de metal blindadoylasoldadurade oxicombustible,aextremadamente
costosopara métodoscomola soldadurade rayo láseryla soldadurade haz de electrones.Debido
a su altocosto, éstassonsolamente usadasenoperacionesde altaproducción.Similarmente,
debidoaque la automatizaciónylosrobotsaumentanloscostosdel equipo,solamenteson
implementadoscuandoesnecesarialaaltaproducción.El costo de la manode obradepende de la
velocidadde deposición(lavelocidadde soldadura),del salarioporhoray del tiempototal de
operación,incluyendoel tiempode soldarydel manejode lapieza.El costode losmateriales
incluye el costodel material base yde rellenoyel costode losgasesde protección.Finalmente,el
costo de la energíadepende deltiempodelarcoy laconsumode energíade la soldadura.
Para losmétodosmanualesde soldadura,loscostosde trabajogeneralmente son lavastamayoría
del costototal.Como resultado,muchasmedidasde ahorrode costose enfocanenla reducciónal
mínimodel tiempode operación.Parahaceresto,puedenseleccionarse procedimientosde
soldaduraconaltas velocidadesde deposiciónylosparámetrosde soldadurapuedenajustarse
para aumentarla velocidadde lasoldadura.Lamecanizaciónylaautomatizaciónson
frecuentementeimplementadasparareducirloscostosde trabajo,pero,a menudo,conésta
aumentael costode equipoycreatiempoadicional de disposición.Loscostosde losmateriales
tiendenaincrementarse cuandosonnecesariaspropiedadesespecialesenellosyloscostosde la
energíanormalmente nosumanmásque un porcentaje del costototal de lasoldadura.39
En años recientes, parareduciral mínimoloscostosde trabajo enla manufacturade alta
producción,lasoldaduraindustrial se havueltocadavezmásautomatizada,sobre todocon el uso
de robots enla soldadurade puntode resistencia(especialmente enlaindustriadel automóvil)y
enla soldadurade arco. En la soldadurarobotizada,unosdispositivosmecánicossostienenel
material yrealizanlasoldadura,40y al principio,lasoldadurade puntofue suusomáscomún.
Perola soldadurade arco robóticaha incrementadosupopularidadamedidaque latecnologíaha
avanzado.Otras áreasclave de investigaciónydesarrolloincluyenlasoldadurade materiales
distintos(comoporejemplo,aceroyaluminio) ylosnuevosprocesosde soldadura.Además,se
deseaprogresarenque métodosespecializadoscomolasoldadurade rayoláserseanprácticos
para más aplicaciones,porejemploenlasindustriasaeroespacialesydel automóvil.Los
investigadorestambiéntienenlaesperanzade entendermejorlasfrecuentespropiedades
impredecibles de lassoldaduras,especialmentelamicroestructura,lastensionesresidualesyla
tendenciade unasoldaduraaagrietarse o deformarse.41
18.
19. TIPOS DE SOLDARURA
Soldadura
Soldadura,eningeniería,procedimientoporel cual dos o más piezasde metal se unenpor
aplicaciónde calor,presión,ounacombinaciónde ambos,cono sin al aporte de otrometal,
llamadometal de aportación,cuyatemperaturade fusiónesinferioralade laspiezasque se han
de soldar.
La mayorparte de procesosde soldadurase puedensepararendoscategorías:soldadurapor
presión,que se realizasinlaaportaciónde otromaterial mediante laaplicaciónde lapresión
suficienteynormalmenteayudadaconcalor,y soldaduraporfusión,realizadamediantela
aplicaciónde calora las superficies,que se fundenenlazonade contacto, con o sinaportaciónde
otro metal.Encuanto a la utilizaciónde metal de aportaciónse distingue entre soldadura
ordinariaysoldaduraautógena.Estaúltimase realizasinañadirningúnmaterial.Lasoldadura
ordinariao de aleaciónse llevaacabo añadiendounmetal de aportaciónque se funde yadhiere a
laspiezasbase,porlo que realmente éstasnoparticipanporfusiónenlasoldadura.Se distingue
tambiénentre soldadurablandaysoldaduradura,segúnsealatemperaturade fusióndel metal
de aportaciónempleado;lasoldadurablandautilizametalesde aportacióncuyopuntode fusión
esinferioralos450 ºC, y la dura metalescontemperaturassuperiores.
Gracias al desarrollode nuevastécnicasdurante laprimeramitaddel sigloXX,lasoldadura
sustituyóal atornilladoyal remachadoenla construcciónde muchasestructuras,comopuentes,
edificiosybarcos.Esuna técnicafundamental enlaindustriadel motor,enlaaeroespacial,enla
fabricaciónde maquinariayenla de cualquierproductohechoconmetales.
El tipode soldaduramásadecuadopara unir dospiezasde metal dependede laspropiedades
físicasde losmetales,de lautilizaciónalaque estádestinadalapiezayde lasinstalaciones
disponibles.Losprocesosde soldadurase clasificansegúnlasfuentesde presiónycalorutilizadas.
El procedimientode soldaduraporpresiónoriginal esel de soldadurade fragua,practicado
durante siglosporherrerosyartesanos.Los metalesse calientanenunhornoyse unena golpes
de martillo.Estatécnicase utilizacadavezmenosenlaindustriamoderna.
20. SOLDADURA ORDINARIA ODE ALEACIÓN
Es el métodoutilizadoparaunirmetalesconaleacionesmetálicasque se fundena temperaturas
relativamente bajas.Se suelediferenciarentre soldadurasdurasyblandas,segúnel puntode
fusiónyresistenciade laaleaciónutilizada.Losmetalesde aportaciónde lassoldadurasblandas
son aleacionesde plomoyestañoy,enocasiones, pequeñascantidadesde bismuto.Enlas
soldadurasdurasse empleanaleacionesde plata,cobre ycinc(soldadurade plata) ode cobre y
cinc (latonsoldadura).
Para unirdos piezasde metal conaleación,primerohayque limpiarsusuperficiemecánicamente
y recubrirlaconuna capa de fundente,porlogeneral resinaobórax.Esta limpiezaquímicaayudaa
que laspiezasse unan con másfuerza,ya que eliminael óxidode losmetales.A continuaciónse
calientanlassuperficiesconunsoldadorosoplete,ycuandoalcanzanlatemperaturade fusióndel
metal de aportaciónse aplicaéste,que corre librementeyse endurece cuandose enfría.Enel
procesollamadode resudaciónse aplicael metal de aportaciónalaspiezaspor separado,después
se colocan juntasy se calientan.Enlosprocesosindustrialesse suelenemplearhornospara
calentarlaspiezas.
Este tipode soldaduralopracticabanya, hace más de 2.000 años,los feniciosyloschinos.Enel
sigloId.C.,Pliniohablade lasoldaduraconestañocomo procedimientohabitualde losartesanos
enla elaboraciónde ornamentosconmetalespreciosos;enel sigloXV se conoce lautilizacióndel
bórax como fundente.
SOLDADURA POR FUSIÓN
Este tipoagrupa muchosprocedimientosde soldaduraenlosque tiene lugaruna fusiónentre los
metalesaunir,con o sinla aportaciónde un metal,porlogeneral sinaplicarpresiónya
temperaturassuperioresalasque se trabaja enlas soldadurasordinarias.Haymuchos
procedimientos,entrelosque destacanlasoldaduraporgas, la soldaduraporarco y la
aluminotérmica.Otrasmásespecíficassonlasoldaduraporhaz de partículas, que se realizaenel
vacío mediante unhazde electronesode iones,ylasoldaduraporhaz luminoso,que suele
emplearunrayolásercomo fuente de energía.
Soldaduraporgas
21. La soldaduraporgas o con soplete utilizael calorde lacombustiónde ungas o una mezcla
gaseosa,que se aplicaa las superficiesde laspiezasyala varillade metal de aportación.Este
sistematiene laventajade serportátil yaque nonecesitaconectarse ala corriente eléctrica.
Segúnlamezclagaseosautilizadase distingue entre soldaduraoxiacetilénica(oxígeno/acetileno) y
oxihídrica(oxígeno/hidrógeno),entre otras.
Soldaduraporarco
Los procedimientosde soldadura porarco son losmásutilizados,sobre todoparasoldaracero,y
requierenel usode corriente eléctrica.Estacorriente se utilizaparacrearun arco eléctricoentre
unoo varioselectrodosaplicadosalapieza,loque generael calorsuficiente parafundirel metal y
crear la unión.
La soldaduraporarco tiene ciertasventajasconrespectoaotros métodos.Esmásrápida debidoa
la altaconcentraciónde calor que se generay por lotanto produce menosdistorsiónenlaunión.
En algunoscasosse utilizan electrodosfusibles,que sonlosmetalesde aportación,enformade
varillasrecubiertasde fundenteodesnudas;enotroscasosse utilizaunelectrodorefractariode
volframioyel metal de aportaciónse añade aparte.Los procedimientosmásimportantesde
soldaduraporarco soncon electrodorecubierto,conproteccióngaseosayconfundente enpolvo.
Soldaduraporarco con electrodorecubierto
En este tipode soldadurael electrodometálico,que esconductorde electricidad,estárecubierto
de fundente yconectadoa lafuente de corriente.El metal asoldarestáconectadoal otro borne
de la fuente eléctrica.Al tocarcon la puntadel electrodolapiezade metal se formael arco
eléctrico.El intensocalordel arcofunde lasdospartesa uniry la punta del electrodo,que
constituye el metal de aportación.Este procedimiento,desarrolladoaprincipiosdel sigloXX,se
utilizasobre todoparasoldaracero.
Soldaduraporarco con proteccióngaseosa
22. Es la que utilizaungas para protegerlafusióndel aire de laatmósfera.Segúnlanaturalezadel gas
utilizadose distingue entresoldaduraMIG,si utilizagasinerte,ysoldaduraMAG,si utilizaungas
activo.Los gasesinertesutilizadoscomoprotecciónsuelenserargónyhelio;losgasesactivos
suelensermezclascondióxidode carbono.Enamboscasosel electrodo,unavarilladesnudao
recubiertaconfundente,se fundepararellenarlaunión.
Otro tipode soldaduracon proteccióngaseosaeslasoldaduraTIG,que utilizaungas inerte para
protegerlosmetalesdel oxígeno,comolaMIG, perose diferenciaenque el electrodonoes
fusible;se utilizaunavarillarefractariade volframio.El metal de aportaciónse puede suministrar
acercandouna varilladesnudaal electrodo.
Soldaduraporarco con fundente en polvo
Este procedimiento,envezde utilizarungaso el recubrimientofundente delelectrodopara
protegerlaunióndel aire,usaun bañode material fundente enpolvodondese sumergenlas
piezasa soldar.Se puedenemplearvarioselectrodosde alambre desnudoyel polvosobrante se
utilizade nuevo,porloque esun procedimientomuyeficaz.
Soldaduraaluminotérmica
El calor necesarioparaeste tipode soldadurase obtiene de lareacciónquímicade unamezclade
óxidode hierroconpartículas de aluminio muyfinas.El metal líquidoresultanteconstituye el
metal de aportación.Se empleaparasoldarroturas y cortesenpiezaspesadasde hierroyacero,y
esel métodoutilizadoparasoldarlosraíleso rielesde lostrenes.
SOLDADURA POR PRESIÓN
Este método agrupa todoslosprocesosde soldaduraenlosque se aplicapresiónsinaportaciónde
metalespararealizarlaunión.Algunosprocedimientoscoincidenconlosde fusión,comola
soldaduracongasespor presión,donde se calientanlaspiezasconunallama, perodifierenenque
la uniónse hace por presiónysinañadirningúnmetal.El procesomás utilizadoesel de soldadura
por resistencia;otrossonlasoldaduraporfragua (descritamásarriba),lasoldaduraporfriccióny
otros métodosmásrecientescomo lasoldaduraporultrasonidos(véase Sonido).
Soldaduraporresistencia
Este tipode soldadurase realizaporel calentamientoque experimentanlosmetalesdebidoasu
resistenciaal flujode unacorriente eléctrica.Loselectrodosse aplicanalosextremosde las
piezas,se colocanjuntasa presiónyse hace pasar por ellasunacorriente eléctricaintensadurante
un instante.Lazona de uniónde lasdos piezas,comoeslaque mayor resistenciaeléctricaofrece,
se calientay funde losmetales.Este procedimientose utilizamuchoenlaindustriaparala
fabricaciónde láminasyalambresde metal,yse adapta muybiena la automatización.