Guia para Soldadura de Aluminio


Aluminio: Guia para Soldadura de Aluminio GMAW
Reimpresión por cortesía de la revista Welding Design and Fabrication


Aluminum: A Guide to Aluminum GMAW Welding   Siga las reglas generales que se detallan para la selección de equipos de soldadura, preparación de metales base, aplicación técnica apropiada e inspección visual de las soldaduras para asegurar alta calidad en soldadura de aleaciones de aluminio. Incluso para aquellos con experiencia en soldadura de aceros, las aleaciones de aluminio pueden presentar un reto. Mayor conductividad térmica y bajo punto de fusión de las aleaciones de aluminio puede llevar a perforación a menos que los soldadores sigan los procedimientos prescritos. Además, la alimentación del hilo de aluminio durante la soldadura GMAW presenta un reto debido a que el hilo es más suave que el acero, tiene una resistencia inferior, y tiende a enredarse en el rodillo de arrastre. Para superar estos desafios, los operarios necesitan seguir las normas y la selección de equipos que se indican aquí.

Soldadura GMAW

Preparación metal base: Para soldar aluminio, los operarios deben tener cuidado de limpiar el material base y eliminar cualquier óxido de aluminio y la contaminación por hidrocarburos de aceites o disolventes para corte. El óxido de aluminio en la superficie del material se funde a 110ºC mientras que el aluminio del material base se fundirá a 650º. Por tanto, si se deja cualquier partícula de óxido sobre la superficie, el material base inhibirá la penetración del metal de relleno en la pieza a soldar. Para eliminar los óxidos de aluminio, utilice un cepillo de cerdas de acero inoxidable o soluciones corrosivas. Cuando utilice el cepillo de acero inoxidable, cepille en una sóla dirección. Tenga cuidado de no cepillar demasiado fuerte: el cepillado fuerte puede incrustar los óxidos en la pieza de trabajo. Además, utilice este cepillo sólo en la pieza de aluminio, no utilice un cepillo que se ha usado en acero inoxidable o acero al carbono. Al utilizar soluciones corrosivas, asegúrese de eliminarlas de la pieza antes de soldar. Para minimizar el riesgo de hidrocarburos de los aceites o disolventes para corte que entran en la soldadura, elimínelos con un desengrasante. Compruebe que el desengrasante no contiene hidrocarburos.

Precalentamiento: Precalentar la pieza de aluminio puede ayudar a evitar la fisura en la soldadura. La temperatura de precalentamiento no debe superar los 110º, utilice un indicador de temperatura para prevenir sobrecalentamiento. Además, la colocación de puntos de soldadura al principio y al final de la zona a soldar ayudará en el esfuerzo del precalentamiento. Los soldadores también deben precalentar una pieza gruesa de aluminio cuando se suelda a una pieza delgada.

Técnica de empuje: Con aluminio, empuje la pistola desde el baño de soldadura, esta técnica proporciona una mejor acción de limpieza, la contaminación se reduce y mejora la cobertura del gas de protección.

Velocidad de desplazamiento: La soldadura de aluminio necesita realizarse "rápida y en caliente." A diferencia del acero, la alta conductividad térmica del aluminio dicta el uso de los ajustes del amperaje y voltaje con más calor y las velocidades de desplazamiento más elevadas. Si la velocidad de desplazamiento es demasiado lenta, el soldador se arriesga a una perforación excesiva sobre todo en chapa de aluminio fina.

Gas de protección: El gas Argón, debido a su buena acción de limpieza y perfil de penetración, es el gas de protección más común utilizado en la soldadura de aluminio. En soldadura de aleaciones de aluminio Serie 5XXX, una mezcla de gas de protección argón en combinación con helio - 75 por ciento máximo de helio - minimizará la formación de óxido de magnesio.

Alambre de soldadura: Seleccionar un alambre de relleno de aluminio que tenga una temperatura de fusión similar a la del material base. Cuanto más pueda el operario estrechar hacia abajo el rango de fusión del metal, más fácil le será soldar la aleación. Obtenga alambre de 1.2 ó 1.6 mm de diámetro. Cuanto mayor sea el diámetro del alambre, más fácil será la alimentación. Para soldar un material fino, funciona bien un alambre de 0.035 pulgadas combinado con procedimiento de pulsado a una velocidad de alimentación baja - 250 a 760 cm/min.

Soldaduras Convexas: En la soldadura de aluminio, la mayoría de los fracasos son la fisuración en el cráter. Los resultados de la fisuración son la alta tasa de expansión térmica del aluminio y las contracciones considerables que ocurren cuando se enfria la soldadura. El riesgo de fisuración es mayor en cráteres cóncavos. Por tanto, los soldadores deben acumular cráteres para formar una forma convexa o montículo. A medida que la soldadura se enfría, la forma convexa del cráter compensará la fuerza de la contracción.

Selección Fuente de corriente: Al seleccionar una fuente de corriente para soldadura GMAW de aluminio, primero se debe considerar el método de transferencia arco-spray o pulse. Las máquinas de tensión constante (cc) y voltaje constante (CV) se pueden utilizar para soldadura arco-spray. El arco-spray coge una pequeña corriente de metal fundido y pulveriza a través del arco desde el alambre al material base. Para aluminio grueso que requiere corriente superior a 350A, cc produce óptimos resultados.

La transferencia de pulsos se realiza generalmente con una fuente de alimentación invertec. Las fuentes de alimentación más nuevas llevan incorporados los procedimientos pulsado basados en el tipo de relleno de hilo y diámetro. Durante el GMAW pulsado, se produce una gota del metal de relleno del hilo a la pieza de trabajo en cada pulsado. Este proceso produce la transferencia de gotas y resultados positivos en menos proyecciones y velocidades más rápidas de seguimiento que la soldadura transferencia-spray. Utilizando el proceso GMAW pulsado en aluminio también se obtiene un mejor control del aporte de calor, lo que facilita la soldadura en posición y permite al operario soldar materiales finos a velocidades y corrientes de alimentación bajas.

Devanador: El método preferido para la alimentación del hilo de aluminio en distancias largas es el método push-pull, que emplea un devanador donde el alambre está protegido del medioambiente. La velocidad constante del motor de arrastre en el devanador ayuda a a empujar y guiar el hilo a través de la pistola con una fuerza y velocidad constante. La pistola tira del alambre y mantiene la velocidad de alimentación del alambre y la longitud del arco constante.
En algunos talleres los operarios utilizan los mismos devanadores para hilo de acero y aluminio. En este caso, el uso de forros de plástico ayudará a asegurar una alimentación suave y consistente del hilo de aluminio. Para tubos guia, el uso del tipo cincel en tubos entrantes y salientes de plástico para apoyar el hilo lo más cerca posible de los rodillos de arrastre para prevenir enredos. Al soldar, mantenga el cable de la pistola lo más recto posible para minimizar la resistencia de la alimentación del hilo. Verifique la alineación entre los rodillos de arrastre y tubos guia para prevenir el desgaste del hilo.

Utilice los rodillos diseñados para aluminio. Ajuste la tensión de los rodillos de arrastre para proporcionar una tasa de alimentación del hilo. La tensión excesiva deformará el hilo y causará alimentación áspera y errática; poca tensión resultará una alimentación irregular. Ambas condiciones pueden provocar un arco inestable y porosidad en la soldadura.

Pistolas de Soldadura: Utilice una guia de pistola aparte para la soldadura de aluminio. Para evitar rozaduras del alambre, trate de controlar ambos extremos del revestimiento para eliminar las diferencias entre el revestimiento y el difusor de gas en la pistola. Cambie los revestimientos a menudo para minimizar la posibilidad de que el óxido de aluminio pueda causar problemas de alimentación. Utilice una boquilla de contacto de aproximadamente 0.38mm mayor que el diámetro del hilo de relleno que se utiliza- como la boquilla se calienta, ésta se expandirá en una forma oval y posiblemente restrinja la alimentación. Generalmente, cuando una corriente excede 200 A utilice una pistola refrigerada por agua para minimizar la acumulación de calor y reducir las dificultades de la alimentación del hilo.