soldabilidad de los metales y de las fundiciones.

1. República Bolivariana De Venezuela
Ministerio Del Poder Popular Para La Educación
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Maturín
Sección F
SOLDABILIDAD DE LOS METALES Y DE LAS
FUNDICIONES
Profesor(a): Autor:
Amalia Palma José Regnault
CI: 23898501
Barreto Cristopher
CI: 26190201
Maturín-Estado-Monagas

2. INTRODUCCIÓN
El Presente trabajo de investigación es realizado con la finalidad de dan a
conocer de una forma detallada, los aspectos más importantes que se
desenvuelven durante los procesos de soldadura de los metales y de las
fundiciones, tomando en cuenta que, para estos procesos de soldabilidad, son
necesarios procedimientos especiales que permitirán que el resultado de la
soldadura sea un material cuya propiedades y funcionalidad en el acabado sean
las deseadas antes de su fabricación.

3. Soldabilidad de las fundiciones
Como preámbulo cabe señalar que las fundiciones o hierros fundidos o las
conocidas aleaciones “cast iron” generalmente son asociadas a fundiciones grises,
pero en realidad identifican a un grupo grande de aleaciones ferrosas. El color de
una superficie fracturada puede ser usado para identificarla de manera global, así,
un color blanco identifica a una fundición blanca debido a su carburo e impurezas,
y el hierro fundido gris tiene una variedad de composiciones, pero por lo general
es tal que la estructura de la matriz es principalmente perlita con copos de grafito
dispersos. El Hierro (Fe) representa más del 95% en peso del material de la
aleación, mientras que el principal elemento de aleación es el carbono (C),
seguido del silicio (Si). La cantidad de carbono en la fundición de hierro es de 2,1
a 4% en peso. Los hierros fundidos contienen cantidades apreciables de silicio,
normalmente de 1 a 3% en peso, y por consiguiente, estas aleaciones se les
deben considerar aleaciones ternarias de Fe-C-Si.
El hierro fundido tiende a ser frágil, con excepción de los hierros fundidos
maleables. Gracias a su bajo punto de fusión, buena fluidez, colado, excelente
maquinabilidad, resistencia a la deformación y resistencia al desgaste, las
fundiciones de hierro se han convertido en un material de ingeniería con una
amplia gama de aplicaciones, incluyendo tuberías, máquinas y partes de la
industria automotriz, como cabezas de cilindros, bloques de cilindros, y los
housing de cajas de cambios, housing de bombas, tambores de freno, entre otras.
Es resistente a la destrucción y debilitamiento por corrosión.
También hay hierros fundidos aleados que contienen cantidades pequeñas
de cromo, níquel, molibdeno, cobre, u otros elementos constituyentes para así,
agregar propiedades específicas. Estas suelen proporcionar mayor resistencia
mecánica. Otra aleación de importancia es el hierro fundido austenítico que se
modifica por la adición de níquel y otros
elementos para reducir la temperatura de transformación para que la
estructura sea austenítica a temperatura ambiente, esta aleación posee un alto

4. grado de resistencia a la corrosión. Otra clase de hierro fundido se llama hierro
maleable. Esto se hace dando la fundición blanca un tratamiento térmico de
recocido para cambiar la estructura del carbono en el hierro. De este modo, la
estructura se cambia a perlítica o ferrítica, lo que aumenta su ductilidad.
Hay otras dos clases de hierro fundido que son más dúctiles que la
fundición gris. Estas son conocidas como el hierro nodular y fundición dúctil. Éstos
se fabrican mediante la adición de magnesio o aluminio que, o bien se atan el
carbono en un estado combinado o le dará al carbono libre o nodular una forma
esférica en lugar de la escama normal en la fundición gris. Esta estructura
proporciona un mayor grado de ductilidad o maleabilidad de la fundición. La
fundición gris tiene una capacidad muy baja para doblar y baja ductilidad. La
ductilidad es baja debido a la presencia de los copos de grafito que actúan como
discontinuidades.
En la mayoría de los procesos de soldadura el ciclo de calentamiento y
enfriamiento crea la expansión y contracción de la aleación, lo que crea tensiones
de tracción durante el período de contracción. Por esta razón, la fundición gris es
difícil de soldar sin precauciones especiales. Por otra parte, el hierro fundido dúctil
como el hierro maleable, hierro dúctil y hierro nodular pueden ser exitosamente
soldadas. Para obtener los mejores resultados, estos tipos de fundiciones de
hierro, deberán estar soldadas en estado recocido.
Soldadura por Arco con Electrodo Revestido
En la preparación de la pieza de fundición para la soldadura es necesario
eliminar todos los materiales extraños de la superficie, y limpiar completamente el
área de la soldadura, esto significa quitar pintura, grasa, aceite y otros materiales
indeseables de la zona de soldadura. Es conveniente calentar el área de
soldadura por un corto tiempo para eliminar el gas atrapado en el defecto(s) o la
zona de soldadura del metal base. Se recomienda biselar la zona afectada en V,
con un ángulo entre 60-90° se debe utilizar soldaduras de penetración completa

5. para que la grieta o defecto se elimine completamente, dado que el defecto puede
volver a aparecer en condiciones de servicio.
El precalentamiento es conveniente para la soldadura con cualquiera de los
procesos de soldadura. Esto puede ser reducido cuando se utiliza material de
aporte muy dúctil. El Precalentamiento reducirá el gradiente térmico entre la
soldadura y el resto de la pieza. Las temperaturas de precalentamiento están
relacionadas con el proceso de soldadura, el tipo de metal de relleno, la masa y la
complejidad de la fundición. El proceso SMAW puede ser utilizado para la
soldadura de hierro fundido. Hay cuatro tipos de metales de aportación que se
pueden utilizar:
 Electrodos revestidos de hierro fundido,
 Electrodo revestido con aleación base de cobre
 Electrodos revestidos a base de níquel
 Electrodos recubiertos de acero suave.
Existen razones para emplear cada uno de los electrodos específicos de la
siguiente manera: la maquinabilidad del depósito, la fuerza del depósito, y la
ductilidad de la soldadura final y la disponibilidad de equipos.
a) Cuando la soldadura por arco se hace con electrodos revestidos de
hierro fundido, es necesario precalentar entre 120 ° y 425 °C, dependiendo del
tamaño y la complejidad de la fundición y la necesidad de mecanizar el depósito y
las áreas adyacentes. En general, es mejor utilizar electrodos de diámetro
pequeño y ajustar la longitud de arco, y si es posible la soldadura se debe hacer
en la posición plana.
b) Hay dos tipos de electrodos a base de cobre, la aleación de estaño-cobre
(ECuSn-A y C) y la aleación aluminio-cobre (ECuAl-A2). Las aleaciones de zinc
cobre no se pueden utilizar para electrodos de soldadura de arco debido a la
temperatura de fusión baja del zinc. El zinc se volatiliza en el arco y hará que
exista porosidad en soldadura aplicada. Los electrodos de cobre-estaño producen
una soldadura con buena ductilidad. Los electrodos (ECuSn-A, ECuSn-C), ofrecen

6. depósitos fuertes y de dureza. Por lo que se emplean para el recargue de las
fundiciones. La diferencia está en el contenido de estaño, el electrodo ECuSn-A
contiene un 5% y el ECuSn-C un 8%. Cuando se utilizan los electrodos a base de
cobre, un precalentamiento entre 120-200°C se recomienda, también usar
diámetros pequeños y bajas corrientes. El enfriamiento lento se recomienda
después de la soldadura. Los electrodos (ECuAl-A2) son a base cobre y aluminio y
tiene un punto de fusión relativamente bajo, así como una gran velocidad de
aportación a bajas intensidades. Esto permite una soldadura rápida y reduce la de
formación y la posibilidad de formación de fundición blanca en la zona de la
soldadura. La resistencia a la tracción y la carga de fluencia de estos depósitos
son casi el doble de los obtenidos con electrodos a base de cobre y estaño.
c) Hay tres tipos de electrodos de níquel usado para soldar hierro fundido.
El ENiFe-CI contiene aproximadamente 50% de níquel, el ENiCI contiene
aproximadamente el 85% de níquel y el tipo ENiCu contiene níquel y cobre. El
electrodo ENiFeCI es más barato y proporciona resultados aproximadamente
iguales al electrodo de alto níquel. Estos electrodos pueden ser utilizados sin
precalentamiento, sin embargo se sugiere su almacenamiento a 40 °.Los
depósitos de níquel y níquel-hierro son extremadamente dúctiles y no se vuelven
frágiles con presencia de carbono. La dureza de la zona afectada por
el calor puede reducirse al mínimo mediante la reducción de la penetración
en el metal base. El electrodo tipo de níquel-cobre se presenta en dos grados, el
ENiCu-A con 55% de níquel y 40% de cobre y el ENiCu-B con el 65% de níquel y
30% de cobre. Cualquiera de estos electrodos se puede utilizar de la misma
manera como el electrodo de níquel o el electrodo de Ni-hierro con
aproximadamente la misma técnica y los resultados. Los depósitos de Níquel-
hierro son especialmente diseñados para unión y reparación de piezas de
fundición con alto porcentaje de fósforo, fundición nodular y esferoidal, sin
necesidad de precalentamiento. El depósito tiene una alta resistencia, es de
excelente apariencia libre de grietas y porosidad, incluso sobre superficies
contaminadas. Al igual que todas las soldaduras de hierro fundido, se

7. recomiendan los cordones cortos a fin de no calentar excesivamente la pieza. No
se recomienda el martillado
d) El electrodo de acero suave (AWS E St) no se recomienda para soldar
hierro fundido si el depósito se debe mecanizar. Este electrodo a base de hierro se
emplea para muchos tipos de hierro fundido utilizados en la industria. El depósito
de la soldadura es muy duro y no mecanizable, es especial para fundición sucia,
podrida o quemada, en fundición con un alto contenido de fósforo o azufre.
Además, el depósito de acero suave tendrá una reducción del nivel de ductilidad,
como resultado de mayor contenido de carbono.
Soldadura Autógena
El proceso de gas combustible-oxígeno es a menudo usado para la
soldadura de hierro fundido. La llama debe ser neutra. Hay dos tipos de metales
de relleno que están disponibles: Las barras de hierro fundido (RCI y A y B) y las
barras de zinc-cobre (RCuZn-B y C). Las soldaduras realizadas
con las varillas de hierro fundido adecuadas serán tan fuertes como el metal
base. La clasificación RCI se utiliza para la fundición gris ordinaria. La varilla RCI-
A tiene pequeñas cantidades de la aleación y se utiliza para la aleación de hierro
fundido de alta resistencia y la RCI-B se utiliza para la soldadura de hierro fundido
nodular y maleable.
El procedimiento de soldadura debe ser óptimo y se debe preparar bien la
junta, y tener presente el precalentamiento, y postcalentamiento. Las barras de
zinc-cobre producen soldaduras de bronce. Hay dos clasificaciones: RCuZn-B, y
RCuZn C- El bronce depositado tiene ductilidad relativamente alta.
Se recomienda emplear la varilla que trae el fundente extruido en ella como
revestimiento, de lo contrario emplear desoxidante, así se mantendrá el baño de
fusión limpio y fluido, de lo contario se formaran óxidos de difícil fusión que
dificultan la operación y provocan inclusiones y sopladuras.

8. Composición química de los hierros fundidos.
La composición química ejerce una influencia determinante sobre la
estructura y propiedades de los hierros fundidos, pues la presencia de elementos
tales como: carbono, silicio, níquel, etc., favorecen la grafitización mientras que el
manganeso y el cromo dan lugar a la formación de cementita. La fundición gris
objeto de nuestro estudio presenta las mismas impurezas pero en mayor grado.
La cantidad de carbono en forma de grafito o de cementita depende de la
velocidad de enfriamiento, la cual está muy relacionada con el espesor de la pieza,
mientras mayor sea el espesor menor será la velocidad de enfriamiento y mayor
tendencia a la grafitización.
El contenido de silicio en los hierros fundidos se encuentra entre el 1,4 y el
5 % lo que da la posibilidad al material de obtener las siguientes estructuras:
 Fundición intermedia o atruchada.
 Fundición gris perlítica.
 Fundición gris ferrito-perlítica.
 Fundición gris ferrítica.
El manganeso favorece la formación de cementita (Fe3C) o el carburo
complejo de cementita, el cual es de mayor estabilidad. Este efecto del
manganeso se nota para bajos por cientos del mismo, no sobrepasando por lo
general el 1% en los hierros fundidos normales. El azufre favorece la formación de
cementita, pero esta influencia es poco notable cuando existen cantidades
apreciables de carbono y silicio. Este elemento disminuye la fluidez del hierro
fundido, por lo que su máximo contenido se limita a 0.1%. Empeora el costo del
metal y sus propiedades mecánicas.
El fósforo es un elemento que se encuentra en valores entre el 0.1 y el 0.5
%. Este se introduce a los hierros fundidos con el objetivo de aumentar la fluidez
de estos materiales. Esto se logra a partir de la formación de la eutéctica fosfórica

9. (Fe-Fe3C-Fe3P), la cual presenta bajo punto de fusión. La influencia de este
elemento en la grafitización es nula.
En la obtención del hierro fundido nodular tienen mucha importancia los
elementos nodulizantes, como los encargados de suministrar al grafito la forma
que conduce a la obtención de este hierro fundido de alta resistencia. Según
(Lajtin, 1973) el contenido de
Mg a introducir durante la inoculación del hierro fundido nodular sería entre
0.03-0.07 %. Señala además que el mismo eleva la capacidad del hierro al sobre
enfriamiento y por tanto de temple al aire. Para evitar la tendencia de temple al
aire se realiza una doble inoculación, agregando magnesio para nodulizar e
introduciendo ferrosilicio como grafitizador.
En la referencia bibliográfica (Lakhtin, 1970) se plantea además que la
presencia de titanio durante la obtención del hierro fundido nodular, deforma el
nódulo de grafito y provoca la aparición de carburos.
Propiedades de los hierros fundidos.
Los hierros fundidos grises están compuestos por una base metálica y
grafito. Los valores de las propiedades mecánicas están dados fundamentalmente
por la base metálica, aunque la forma tamaño y distribución del grafito tienen
influencia en dichas propiedades. Las láminas de grafito tienen una resistencia
cohesiva muy pequeña. Su presencia reduce grandemente la sección transversal
efectiva del metal de la fundición.
Las bases metálicas de los hierros fundidos pueden ser: ferríticas, ferrito-
perlíticas, perlíticas y atruchadas o intermedias. El grafito puede encontrarse en
forma de láminas gruesas o de pequeñas escamas, disminuyendo las propiedades
mecánicas debido a que disminuye el área de sección transversal de la pieza,
pues el mismo se considera como una cavidad dentro de la matriz metálica, por no
presentar resistencia. Constituye además un concentrador de tensiones. El grafito
ofrece sin embargo algunas propiedades al hierro fundido en comparación con el

10. acero debido a que facilita la mecanización, haciendo que la viruta sea más frágil y
se rompa cuando la herramienta llegue a la inclusión de grafito.
Gracias a sus cualidades lubricantes el grafito aumenta las propiedades
antifricción del hierro fundido.
La existencia de segregaciones de grafito amortigua rápidamente las
vibraciones y las oscilaciones de resonancia. La resistencia a la tracción de los
hierros fundidos se encuentra entre 210 y 280 MPa. El límite de fluencia no está
bien definido como en otras aleaciones ferrosas, pero para la práctica se
considera igual a la resistencia máxima del material, es decir en ellos la
deformación plástica es nula. La resistencia a la compresión es de 2.5 a 4.5 veces
mayor que la resistencia a la tracción y la viscosidad de impacto es muy baja,
sobre todo cuando el contenido de fósforo es muy elevado. Los hierros fundidos
de acuerdo con sus propiedades mecánicas, la forma de obtención de los mismos
y la forma en que aparece el grafito según (Iron Casting Society, 1981) y (White,
1948) se pueden clasificar en:
 Hierro fundido gris de baja resistencia.
 Hierro fundido gris de mediana resistencia.
 Hierro fundido gris de alta resistencia.
Problemas en la Soldabilidad de los hierros fundidos grises.
Exceptuando los hierros fundidos blancos que no se consideran soldables,
en los hierros fundidos grises se presentan problemas fundamentales y
secundarios que afectan su soldabilidad. Los problemas principales siempre están
presentes, mientras que los secundarios pudieran aparecer algunas veces. Según
(Rodríguez, 1983) y (Seferian, 1979) los hierros fundidos durante la soldadura
pueden presentar los siguientes problemas:

11. Problemas de Soldabilidad principales del hierro fundido.
a) Agrietamiento debido a las características físico químicas del material
(plasticidad nula). La presencia de grafito en forma laminar constituye un factor
que favorece el agrietamiento.
b) Formación más o menos localizada de cementita (fundición blanca) la
cual se puede presentar tanto en la zona fundida como en la zona de influencia
térmica. En la práctica se conoce con el término de granos duros, dificultando
enormemente la maquinabilidad de los hierros fundidos.
Problemas de Soldabilidad secundarios de los hierros fundidos.
a) Formación de poros en la zona fundida, debido a que por el alto
contenido de carbono de los hierros fundidos se forman óxidos de carbono (CO2 y
CO) los cuales no tienen tiempo de escapar del baño fundido por el rápido
enfriamiento.
b) Formación de una película refractaria de óxidos de silicio y manganeso
durante el proceso de soldadura, los cuales tienen un alto punto de fusión con
respecto al metal base.
c) Alta fluidez de los hierros fundidos, ya que provoca la imposibilidad de
soldar estos materiales en posiciones inclinadas, verticales y menos aún
sobrecabeza.
En algunas ocasiones las condiciones de trabajo de las piezas, previas al
proceso de recuperación por soldadura, ocasionan problemas que dificultan la
reparación de estas que son:
a) Crecimiento del hierro fundido gris: Este problema se presenta cuando la
pieza trabaja largos períodos por encima de los 400ºC o sufre calentamiento
reiterados por encima de esta temperatura y muy especialmente por encima de los
800ºC, lo cual provoca un aumento del volumen alrededor de un 40% y un gran
desarrollo de tensiones internas. Todo lo expuesto anteriormente se debe a la

12. descomposición de la cementita (Fe3C) en hierro (Fe) y carbono. Este problema
provoca el agrietamiento durante el proceso de soldadura.
b) Infundibilidad: Aparece en piezas que han estado en contacto con aceite,
grasas y agua de mar durante un período prolongado de tiempo, debido a que
estas se embeben o empapan con estas sustancias trayendo consigo que a la
hora de soldar la acción de la temperatura provoque que estos líquidos salgan a la
superficie llevando a la pieza a un estado de infundibilidad.
Electrodos empleados en la soldadura del hierro fundido
Los métodos de soldadura manual por arco eléctrico de los hierros fundidos
grises pueden ser muy variados, diferenciándose esencialmente en el tipo de
electrodo a utilizar y en la aplicación o no de precalentamiento. Estos métodos se
clasifican en dos grandes grupos en dependencia o no de la aplicación del
precalentamiento: soldadura manual por arco eléctrico con precalentamiento (en
caliente) y soldadura manual por arco eléctrico sin precalentamiento (en frío). Los
electrodos utilizados para la soldadura del hierro fundido según la American
Welding Society (A.W.S.) se dividen de acuerdo a (AWS, 1992) en:
a) Electrodos base hierro AWS: ECI, ESt.
b) Electrodos de níquel - hierro AWS: ENiFeCI.
c) Electrodos de níquel puro AWS: ENiCI.
d) Electrodos de metal monel AWS: ENiCu-A, ENiCu-B.
e) Electrodos de bronce AWS: ECuSn-A, ECuSn-C.
En la referencia (Udim et al, 1954) se dan las consideraciones de la
utilización de cada uno de estos electrodos en dependencia de la tecnología de
soldadura que se desee aplicar en cada caso. Cuando se realiza la soldadura en
frío se recomienda la utilización de cualquiera de estos electrodos teniendo en
cuenta los siguientes requisitos:

13. 1) Cuando no se requiere maquinar el refuerzo del cordón ni cortarlo
transversalmente obteniendo una resistencia de la costura similar a la del metal
base se recomienda el electrodo base hierro.
2) Cuando se requiere maquinar el refuerzo del cordón sin cortar
transversalmente la costura se recomienda el electrodo de níquel hierro.
3) Cuando se requiere maquinar el refuerzo y la sección transversal de la
costura se recomienda el electrodo de níquel puro.
Durante el empleo de estos dos últimos electrodos hay que tener en cuenta
durante la reparación el costo elevado de los mismos siendo más elevado en el
caso de los electrodos de níquel que los electrodos de níquel hierro. Estos últimos
brindan una mayor resistencia mecánica que los de níquel.
La soldadura en frío se aplicará cuando se suelden piezas con libre
dilatación y contracción del metal. Cuando la pieza muestre condiciones de
empotramiento o limitaciones en su libre dilatación es que se recomendará la
soldadura en caliente. Durante la soldadura en caliente se disminuye la tendencia
al agrietamiento del hierro fundido por sus problemas de dilatación y a la
formación de cementita. Sin embargo es necesario que el precalentamiento se
aplique sólo cuando hace falta debido a que este ocasiona ciertas desventajas
tales como:
a) Manipulación difícil de la pieza a reparar y mayor riesgo de accidente.
b) Dificultad de operación debido al calor de radiación.
c) Costos del calentamiento y accesorios para efectuar el mismo.
Si se selecciona la soldadura en caliente los criterios de selección de los
electrodos serían:
1) Cuando las piezas estén empotradas, necesiten maquinado, se precise
elevada resistencia mecánica de la costura y

14. cuando hay limitación de recursos monetarios se recomienda soldar con
electrodos de níquel hierro.
2) El electrodo de níquel puro se recomienda en aquellas costuras donde
hay que utilizar gran cantidad de metal de aporte y donde las condiciones de
empotramiento de la pieza exige alta plasticidad de la costura; siendo las
realizadas con estos electrodos las más caras y donde resistencia mecánica se ve
afectada con respecto a los electrodos de níquel hierro.
Con el objetivo de disminuir los costos de las soldaduras se recomienda
realizar la soldadura depositando cordones alternos de electrodos de níquel y de
níquel hierro. Así se consigue elevar también la resistencia mecánica de la
costura. En costuras muy grandes se recomienda asimismo depositar un lecho o
base de electrodos de níquel y níquel hierro y los cordones de relleno realizarlos
electrodos de acero del tipo E6013 o E7018.
La soldadura con electrodos de metal monel y de bronce tiene el
inconveniente que al soldar con los mismos se desprenden vapores de metales no
ferrosos perjudiciales a la salud del operario, por lo cual se exige una buena
ventilación del local donde se efectúa la soldadura. La resistencia mecánica de los
cordones realizados con estos electrodos es muy baja.
Recomendaciones para la soldadura del Hierro Fundido. Principios del
precalentamiento.
Según (Rodríguez, 1983) el precalentamiento de los hierros fundidos se
define a través de las siguientes interrogantes y condiciones:
a) ¿Se soldará con o sin precalentamiento?
b) Si se precalienta ¿De qué forma? ¿Local o total?
c) El precalentamiento se emplea sólo cuando es indispensable y sólo hasta
la temperatura que sea necesario.

15. En la selección del precalentamiento de una forma local o total será
necesario analizar si durante el calentamiento existe la libre dilatación es decir la
no aparición de tensiones de compresión (σc) y de tracción (σt). Desde el punto de
vista de las propiedades mecánicas de los hierros fundidos no será necesario el
precalentamiento de las piezas cuando existe la libre dilatación, sin embargo para
evitar la formación de cementita se le aplica un ligero calentamiento local. En
piezas de hierro fundido rígidas, es decir, cuerpos huecos reforzados, con nervios,
etc., el calentamiento local es inútil y entonces es indispensable el calentamiento
total el cual debe ser uniforme en todas las dimensiones y secciones. En la
soldadura de piezas grandes se aplica un precalentamiento local, mantenido
durante el proceso de soldadura para lograr la libre dilatación de la pieza.
Soldabilidad de los metales
La soldabilidad es la aptitud o mayor o menor dificultad que tiene un metal o
aleación para formar uniones soldadas con unas propiedades tecnológicas de
calidad. Podemos distinguir dos grupos:
Metales ferrosos:
Aceros al carbono. Se sueldan fácilmente cuanto menor porcentaje de
carbono haya; la formación de martensita es un riesgo en los aceros con alto
contenido en carbono. La martensita no sólo es dura y frágil, sino que su
formación procede con un incremento de volumen que impone esfuerzos
adicionales en la estructura. El precalentamiento y, si es posible, el
postcalentamiento son necesarios cuando la formación de martensita o bainita son
inevitables.
Aceros inoxidables. Siempre contienen cromo, que forma una película
extremadamente densa de Cr2O3. Se debe evitar su formación. Los aceros
austeníticos (que contienen Cr y Ni) son también soldables, aunque los carburos
de cromo formados reducen el nivel de cromo total en el acero y éste queda sin
protección contra la corrosión. Para evitar esto, el contenido de carbono debe ser
muy bajo.

16. Hierro fundido. La soldabilidad de los hierros fundidos varía en gran medida,
pero muchos de ellos se sueldan, especialmente mediante soldadura por arco.
Frecuentemente se emplea un metal de aporte al alto níquel para estabilizar el
grafito. El precalentamiento y el enfriamiento lento también son útiles.
Metales no ferrosos:
Metales de bajo punto de fusión. El estaño y el plomo se sueldan
fácilmente, a condición de que la entrada de calor se mantenga suficientemente
baja para evitar el sobrecalentamiento. El zinc es uno de los materiales más
difíciles de soldar, porque se oxida fácilmente y también se vaporiza a baja
temperatura (906 ºC).
Aluminio y magnesio. La mayoría de sus aleaciones se sueldan fácilmente,
particularmente con una envolvente de gas inerte. De otra manera, la película de
óxido debe ser removida con un fundente poderoso, que a su vez puede requerir
eliminarse después de la soldadura para evitar la corrosión. La humedad (H2O) se
debe evitar, ya que reacciona y produce un óxido que vuelve frágil la unión al
causar porosidad.
La alta conductividad térmica y el elevado calor específico, aunque con un
bajo punto de fusión de estas aleaciones, requieren de una entrada de calor y de
precauciones adecuadas contra el sobrecalentamiento. Debido a las dificultades
encontradas con los materiales endurecidos por precipitación, las aleaciones a
menudo son tratadas térmicamente después de la soldadura o, si esto no es
posible, se utiliza un material de aporte diferente (con frecuencia Al-Si para
aleaciones de aluminio).
Aleaciones con base de cobre. El cobre desoxidado se suelda de manera
sencilla, especialmente si el material de aporte contiene fósforo para proporcionar
una desoxidación instantánea. Los latones se pueden soldar pero las pérdidas de
zinc son inevitables; por lo tanto, o el metal de aporte se enriquece en zinc, o se
agrega Al o Si para formar un óxido que reduzca la evaporación. Los bronces de

17. aluminio no representan problema, aunque el óxido formado se debe desalojar,
igual que con el aluminio puro.
Níquel. Este metal y sus aleaciones de solución sólida se sueldan
fácilmente. Todas las aleaciones de níquel son muy sensibles incluso a la cantidad
más pequeña de azufre, que forma un eutéctico de bajo punto de fusión y provoca
agrietamiento por calor.
Titanio y zirconio. Las aleaciones también son soldables, pero una
atmósfera inerte es esencial para evitar la oxidación; por lo tanto, a menudo se
encierran en cámaras de soldadura de atmósfera inerte o se sueldan con un haz
de electrones. En la soldadura del titanio el principal defecto suele ser, como en el
aluminio, la presencia de porosidad debida a los gases que se forman durante la
soldadura, sobre todo hidrógeno.
Bloques de ensayo para el Estudio de la soldabilidad de Hierros fundidos.
La selección de un cuerpo de ensayo para el estudio de la soldabilidad de
cualquier material de base, está soportada por la dirección del objetivo del estudio
mismo. Existe una diversidad de bloques de ensayo cuyo diseño geométrico se
fundamenta en la preservación de características tales como: Restricción física del
cordón de soldadura (si lo que se requiere modelar es susceptibilidad al
agrietamiento), modelos de evacuación de calor en dos y tres dimensiones (para
evaluar susceptibilidad a algunas transformaciones), restricciones a nivel de
geometría de junta (para evaluar
la dificultad de aplicación del material de aporte), etc. Para las fundiciones
de hierro, los diseños más importantes están concentrados en los modelos de:
restricción para la solidificación del cordón, el modelo homologado por la AWS y
los de selección libre. En el primer caso, el más trabajado y estudiado desde 1956
es el modelo de Schaeffler & Schumbacker [4]; el segundo es el que se acoge
desde 1960, bajo la norma AWS 11.1 [3], y para el último caso suelen elegirse
modelos conservativos y pequeños cuyo único condicionamiento, es que las
dimensiones impuestas permitan extraer probetas para pruebas y realizar

18. cómodamente las soldaduras; tal es el caso de los estudios de Devletian [6]
(1978), Voigth [7] (1983), etc.
Propiedades del aluminio
El aluminio es un metal ligero, de color blanco plateado y relativamente
blando. Si comparamos dos piezas de las mismas dimensiones, una de aluminio y
otra de acero, observaremos que el peso de la primera es aproximadamente tres
veces superior a la de la segunda, por lo que podemos decir que la densidad del
aluminio es la tercera parte de la del acero.
El aluminio es conocido también por su resistencia a la corrosión frente al
aire, agua, aceites, alimentos y muchos agentes químicos. Esta resistencia se
debe a la existencia de una capa de óxido de aluminio, llamada alúmina, que
impide la corrosión del metal. Se trata de una capa refractaria, es decir, que posee
una temperatura de fusión muy elevada por lo que se debe retirar antes o durante
la operación de soldeo para permitir una buena fusión del metal base.
El aluminio es un metal muy dúctil (incluso a muy bajas temperaturas) y con
baja resistencia mecánica. Sin embargo las aleaciones de aluminio tienen mayor
resistencia mecánica que el aluminio puro ya que los elementos de aleación
endurecen y mejoran las características mecánicas del aluminio.
El aluminio puro se utiliza principalmente en aplicaciones eléctricas, debido
a su excelente conductividad eléctrica, superior a la de las aleaciones de aluminio
Aleaciones de aluminio
El aluminio se alea principalmente con el Cobre (Cu), Magnesio (Mg), Silicio
(Si), y Zinc
(Zn). También se suelen añadir pequeñas cantidades de Cromo (Cr), Hierro
(Fe), Níquel (Ni) y Titanio (Ti). Existen multitud de aleaciones de aluminio, con la
ventaja de que cada una de ellas posee alguna característica superior a la del
aluminio sin alear.

19. Las piezas de las aleaciones de aluminio pueden obtenerse por moldeo,
consiguiéndose así piezas de formas variadas, o mediante procesos que conllevan
una deformación, como la laminación o la forja, con los que se obtienen chapas,
barras, tubos, alambres, perfiles, etc. A las aleaciones destinadas a la obtención
de este tipo de productos se les denominan aleaciones para forja.
Tanto en el grupo de aleaciones para forja, como en el de aleaciones para
moldeo, se pueden distinguir dos tipos de aleaciones:
X- Aleaciones tratables térmicamente (también llamadas bonificables).
Y- Aleaciones no tratables térmicamente (también llamadas no
bonificables).
El tratamiento térmico de bonificado consiste en un calentamiento a 500ºC
con enfriamiento rápido; posteriormente, y dependiendo de la aleación, se
realizará una maduración natural o artificial. La maduración natural consiste en el
mantenimiento a temperatura ambiente y la artificial a unos 200ºC.
Si se realizara este tratamiento sobre las aleaciones bonificables,
aumentarían su dureza y resistencia mecánica, mientras que sobre las aleaciones
no bonificables, no experimentarían ningún cambio significativo sobre sus
propiedades.
Procesos de soldeo
El aluminio y sus aleaciones pueden soldarse mediante la mayoría de los
procesos de soldeo por fusión, así como por soldeo blando, fuerte y soldeo en
estado sólido. El soldeo por fusión se puede realizar mediante TIG, MIG, por
resistencia, plasma, láser y haz de electrones. El soldeo con electrodos revestidos
y oxigás sólo se emplea en reparaciones, o cuando no es posible utilizar otro
proceso por carencia de medios. El proceso por arco sumergido no se realiza.
Una de las características del aluminio y sus aleaciones es que tiene una
gran afinidad con el oxígeno. Los átomos del aluminio se combina con el oxígeno

20. del aire para formar en un punto alto de fundido u óxido que cubre la superficie del
metal. Esta característica, no obstante, es la clave de la alta resistencia del
aluminio a la corrosión. Es por esta resistencia que el aluminio puede ser utilizado
en aplicaciones donde el acero se corroe rápidamente. El aluminio puro se derrite
a una temperatura de 1.200°F (630°).El óxido que protege al metal se derrite a una
temperatura de 3.700°F (2.037°C). Esto quiere decir que debe limpiarse el óxido
del metal antes de comenzar la soldadura. Cuando los procesos de soldadura
GMA o GTA son utilizados, el chorro de gas inerte cubre el baño de fusión de la
soldadura, lo que exclue todo el aire del área de soldadura. Esto evita la re
oxidación del aluminio derretido. Ninguno de estos procesos de soldadura requiere
un fundente.
El aluminio tiene una alta conductividad térmica. El aluminio y sus
aleaciones pueden conducir rápidamente el calor lejos del área de soldadura. Por
esta razón es necesario aplicar el calor mucho más rápido al área soldada para
conducir el aluminio a la temperatura de soldadura. Por lo tanto el calor intenso del
acero eléctrico convierte este método en el mejor para soldar aluminio.
Las aleaciones de aluminio son ligeras y resistentes a la corrosión en
ambientes marinos, haciéndolo un material superior para utilizar en la industria
naval. Hay dos aspectos que hacen que la soldadura general de aluminio sea
diferente de la soldadura de acero al carbono en la industria naval, y ambas están
relacionadas con el hecho de que gran parte de la soldadura se realiza al aire
libre:
 El almacenamiento de chapas de aluminio y extrusiones es
fundamental para evitar la oxidación
 Se debe tener un cuidado extra para evitar las brisas en al
área de la soldadura

21. CONCLUCION
En cada uno de los diferentes procesos de soldadura, es necesario
comprender y reconocer cada una de las propiedades y los procesos de los cuales
depende el éxito de proceso. Ya sea en soldadura de los metales o en las
fundiciones, se deben aplicar los métodos correspondientes a cada tipo para que
el proceso de fabricación del material pueda contar con las propiedades
necesarias para su diseño, (dureza, tenacidad, entre otros). Y aplicarlos a los
procesos específicos para que los materiales puedan obtener la calidad que es
deseada para el trabajo.

22. BIBLIOGRAFÍA
http://saia.psm.edu.ve/pluginfile.php?file=%2F214344%2Fmod_resourc
e%2Fcontent%2F1%2FSOLDABILIDAD%20DE%20LOS%20HIERROS%20FUN
DIDOS.pdf
http://saia.psm.edu.ve/pluginfile.php?file=%2F214346%2Fmod_resourc
e%2Fcontent%2F1%2Felectrodos_soldaduras_fundicion.pdf
http://soldaduracursos.blogspot.com/2013/04/soldabilidad-de-los-
aceros.html