INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E

INDUSTRIAS EXTRACTIVASDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN METALURGIA Y MATERIALES

Soldadura de Al

Por: J. Antonio Estrada Martínez

Generalidades

Alta conductividad térmica Alta reactividad con N y O Al2O3

Baja dureza Limpieza critica de las superficies a soldar Tiempo mínimo entre limpieza y soldadura Baja soldabilidad Hot cracking

MIG

Disipador de calor

Es una superficie en donde apoyar las piezas a soldar.

El aluminio es un excelente conductor de calor, por lo que es necesario el uso de un disipador, con el fin de evitar que se deforme, o bien que el área de trabajo se convierta en un área caliente que nos impida trabajar cómodamente.

Los mejores materiales para utilizar como disipador son el bronce o aluminio.

Preparación de la superficie

Se debe limpiar el material base y barra de aporte para eliminar cualquier óxido de aluminio y contaminación por hidrocarburos de aceites o disolventes para corte o lubricación.

Abrasión mecánica:- Cepillado - Maquinado - Granallado

DesengrasadoLimpieza de la superficie con etanol, metanol o acetona.

Ataque químico:- Acido - Básico - Mixto

NaOH H2O HNO3 H2O

PrecalentamientoEl precalentamiento de la pieza de aluminio puede ayudar para evitar la fisuración de la soldadura. La temperatura de precalentamiento no debe exceder de 110ºC.

Gas de protecciónDebido a la reactividad del Al (Fácil oxidación) es necesario el uso de una atmosfera protectora, los gases usados para este propósito son He y Ar.

Argón

- Difusión lenta- Mayor efectividad para el desplazamiento del aire- Buena estabilidad de arco

Helio

- Alta temperatura del arco - Arco de corriente y voltaje altos - Mayor calor suministrado

- Soldar espesores < 2mm

Mezcla:

- Combinación ideal 50-75 % Vol. He- Mayor fluencia del metal- Alta estabilidad en el arco- Tolera amplios rangos de voltaje y corriente- Mínimas salpicaduras

Metal de aporteSe selecciona un alambre de aluminio que tenga una temperatura de fusión y composición química similar a la del material base. Además deben de tomarse en cuenta los requerimientos de la soldadura (Ductilidad, resistencia a la corrosión y altas temperaturas, coloración, etc).

Las aleaciones mas comúnmente usadas son: 1100, 4043 y 5356.

FuenteGeneralmente la soldadura de Al se realiza con CA, ya que provee una acción limpia, un buen control del arco y alta capacidad de conducción, sin un sobrecalentamiento del electrodo.

Sin embargo cuando se requiere alta penetración se prefiere el uso de CD con una polaridad negativa del electrodo.

Se que requieren corrientes superiores a 350 A y dependen del calibre del alambre que se usara.

DevanadorEl método preferido para la alimentación del alambre de aluminio, es el método push-pull (empujar y arrastrar) que emplea un devanador cerrado para proteger el alambre del ambiente.

Un motor de velocidad variable y par constante en el devanador ayuda a empujar y guiar el alambre a través de la pistola a una fuerza y velocidad constantes. Un motor de alto par en la pistola arrastra el alambre y mantiene constantes la velocidad de alimentación y longitud de arco.

FundenteSe utilizan pastas coloidales base Si, Cs, Li , Zn y CsAlF.

El fabricante vende el tipo de pasta adecuada para la aleación de aporte usada en el proceso.

Referencias Handbook of Aluminium Vol. 1. Physicall Metallurgy and

Processes.

ASM Metals Handbook Vol. 6. Welding, Brazing and Soldering

http://www.duerosoldadura.com

http://www.lincolnelectric.com

¡GRACIAS!