Selección de alambre de soldadura sólido

01 | Alambre de soldadura para soldadura por arco sumergido

En el proceso de soldadura por arco sumergido, el alambre de soldadura cumple la doble función de rellenar con metal e introducir elementos de aleación en la soldadura, al tiempo que participa en reacciones metalúrgicas que protegen y tratan el metal de soldadura.

1) Selección de alambre de soldadura para acero de bajo carbono y acero de baja aleación:

Durante la soldadura por arco sumergido de acero de bajo carbono y acero de baja aleación, se emplean comúnmente los siguientes tres tipos de alambres de soldadura:

A. Alambre de soldadura de bajo manganeso (por ejemplo, H08A): Normalmente se utiliza junto con fundente de alto manganeso para soldar acero de bajo carbono y acero de baja aleación y baja resistencia.

B. Alambre de soldadura de manganeso medio (por ejemplo, H08MnA, H10MnS): Se utiliza principalmente para soldar acero de baja aleación y también se puede utilizar con fundente de bajo manganeso para soldar acero de bajo carbono.

C. Alambre de soldadura de alto manganeso (por ejemplo, H10Mn2, H08Mn2Si): Se emplea en la soldadura de acero de baja aleación.

2) Selección de alambre de soldadura para acero de alta resistencia:

Esta categoría de alambre de soldadura contiene más del 1 % de manganeso y entre el 0,3 % y el 0,8 % de molibdeno, como H08MnMoA y H08Mn2MoA, y es adecuada para soldar aceros de baja aleación y alta resistencia. Según la composición y los requisitos de rendimiento del acero de alta resistencia, se pueden añadir elementos como níquel, cromo, vanadio y renio al alambre de soldadura para mejorar las propiedades del metal de soldadura. Para soldaduras con una resistencia a la tracción de 590 MPa, se suelen utilizar alambres de soldadura de la serie MN-MO, como H08MNMOA.

3) Selección de alambre de soldadura de acero inoxidable:

La selección del alambre de soldadura para acero inoxidable debe coincidir estrechamente con la composición del acero base. Para el acero inoxidable al cromo, se emplean alambres como H0Cr14, H1Cr13 y H1Cr17. Para el acero inoxidable al cromo-níquel, se utilizan alambres como H0Cr19Ni9, H1Cr19Ni9 y H1Cr19Ni9Ti. En el caso del acero inoxidable de ultra bajo carbono, se emplean alambres específicos, como H0Cr19Ni9. El fundente puede ser de fusión o de sinterización, siendo preferible el de baja oxidación para minimizar la pérdida de elementos de aleación. Si bien en otros países predomina el fundente de sinterización para la soldadura de acero inoxidable, en China aún se emplea principalmente el fundente de fusión, aunque se continúa investigando y promoviendo el uso del fundente de sinterización.

02 | Alambre de soldadura para soldadura con protección de gas

La soldadura con protección gaseosa incluye la soldadura con gas inerte (TIG y MIG), la soldadura con gas activo (MAG) y la soldadura autoprotegida. En la soldadura TIG, se suele utilizar argón puro, mientras que la soldadura MIG generalmente emplea mezclas de argón con 2 % de oxígeno o con 5 % de dióxido de carbono. La soldadura MAG se basa principalmente en dióxido de carbono. Para mejorar el rendimiento de la soldadura con dióxido de carbono, se pueden utilizar mezclas de CO₂ con argón o con argón y oxígeno, junto con alambres tubulares.

1) Alambre para soldadura TIG:

En la soldadura TIG, a veces no se necesita hilo de aporte adicional, ya que el material base se funde y se une directamente. Sin embargo, en algunos casos se puede utilizar hilo de aporte. Dado que la soldadura TIG utiliza gas argón puro, que no es oxidante, la composición del hilo de aporte permanece prácticamente inalterada tras la fusión, siendo idéntica a la de la soldadura. En ocasiones, se utiliza la composición del material base como la del hilo de aporte para igualar la composición de la soldadura con la del material base. La soldadura TIG requiere menos energía, lo que da como resultado soldaduras con buena resistencia, plasticidad y tenacidad que cumplen fácilmente con los requisitos de rendimiento.

2) Alambres para soldadura MIG y MAG:

El método MIG se utiliza principalmente para soldar acero inoxidable y otros aceros de alta aleación. Para mejorar las características del arco, se añade una cantidad adecuada de O₂ o CO₂ al gas argón, transformándolo en soldadura MAG. Al soldar acero aleado, la mezcla de argón con 5% de CO₂ mejora la resistencia a la porosidad de la soldadura. Sin embargo, al soldar acero inoxidable de ultra bajo carbono, esta mezcla no es adecuada, y se prefiere la mezcla de argón con 2% de O₂ para evitar un aumento en el contenido de carbono. Actualmente, la soldadura MIG de acero de baja aleación está siendo reemplazada gradualmente por la soldadura MAG con argón y 20% de CO₂. En la soldadura MAG, el gas protector tiene propiedades oxidantes, por lo que el alambre de soldadura puede requerir un mayor contenido de silicio y manganeso como elementos desoxidantes. Los demás componentes pueden coincidir con los del material base o variar ligeramente. Al soldar acero de alta resistencia, el contenido de carbono de la soldadura suele ser menor que el del material base, mientras que el contenido de manganeso debe ser mayor, cumpliendo así con los requisitos de la composición del metal de soldadura. Para mejorar la tenacidad a bajas temperaturas, el contenido de Si en la soldadura no debe ser excesivamente alto.

3) Alambre de soldadura CO2:

El CO2 es un gas activo con fuertes propiedades oxidantes, por lo que los alambres de soldadura utilizados en la soldadura CO2 deben contener altos niveles de elementos desoxidantes como el manganeso (Mn) y el silicio (Si). Generalmente, se utilizan alambres de soldadura de la serie C-Mn-Si, como H08MnSiA, H08Mn2SiA y H04Mn2SiA. El diámetro del alambre de soldadura suele oscilar entre 0,89 mm y 2,0 mm. Los alambres con diámetros inferiores o iguales a 1,2 mm se consideran alambre fino para soldadura CO2, mientras que aquellos con diámetros superiores o iguales a 1,6 mm se consideran alambre grueso. El alambre de soldadura H08Mn2SiA se utiliza ampliamente para la soldadura CO2 y ofrece un buen rendimiento, siendo adecuado para soldar aceros de baja aleación con una resistencia a la tracción inferior a 500 MPa. Para aceros con mayores requisitos de resistencia, se prefieren alambres de soldadura con molibdeno (Mo), como H10MnSiMo.

03 | Alambre de soldadura para soldadura por arco sumergido

La soldadura por arco sumergido es adecuada para soldar placas de grosor medio y grueso, y el alambre de soldadura sirve principalmente como metal de aporte y para la aleación.

04 | Alambre de soldadura para metales no ferrosos y hierro fundido

Los códigos de alambre para soldadura que comienzan con las dos primeras letras «HS» indican alambres para metales no ferrosos y hierro fundido. El primer dígito del código representa el tipo de composición química del alambre, mientras que el segundo y el tercer dígito representan diferentes grados de alambre del mismo tipo.

1) Alambre de soldadura de recubrimiento duro:

Actualmente, el recubrimiento duro con alambres de soldadura de aleación dura se divide principalmente en dos categorías: fundición de hierro con alto contenido de cromo (p. ej., Solmaryte) y aleaciones a base de cobalto (p. ej., Stellite). La fundición de hierro con alto contenido de cromo presenta una excelente resistencia a la oxidación y a la corrosión, alta dureza y buena resistencia al desgaste. Las aleaciones a base de cobalto mantienen una alta dureza y buena resistencia a la corrosión incluso a altas temperaturas (650 °C). Algunas contienen menor contenido de carbono y tungsteno para mejorar la tenacidad, mientras que las que tienen alto contenido de carbono y tungsteno presentan alta dureza, pero menor resistencia al impacto. El alambre de soldadura de aleación dura para recubrimiento duro se puede utilizar para este proceso mediante soldadura oxiacetilénica o con gas. Si bien el recubrimiento duro oxiacetilénico tiene una menor eficiencia de producción, ofrece un equipo sencillo, una penetración reducida durante el recubrimiento, una fusión mínima del material base y una alta calidad del recubrimiento, lo que explica su amplio uso.

2) Alambre de soldadura de cobre y aleación de cobre:

Los alambres de soldadura de cobre y aleaciones de cobre se utilizan comúnmente para soldar cobre y sus aleaciones, mientras que el alambre de latón también se usa ampliamente para soldar acero al carbono, hierro fundido y herramientas de corte de aleaciones duras. La soldadura de cobre y sus aleaciones puede realizarse mediante diversos métodos, siendo la correcta elección del metal de aporte esencial para obtener soldaduras de alta calidad. Al utilizar soldadura oxiacetilénica, se recomienda emplear fundente para soldadura gaseosa.

3) Alambre de soldadura de aluminio y aleaciones de aluminio:

Los alambres de soldadura de aluminio y aleaciones de aluminio se utilizan como material de aporte en la soldadura TIG y oxiacetilénica de aleaciones de aluminio. La elección del alambre se basa principalmente en el tipo de material base, la resistencia al agrietamiento de la unión, las propiedades mecánicas y los requisitos de resistencia a la corrosión. En la mayoría de los casos, para soldar aluminio y aleaciones de aluminio, se deben utilizar alambres del mismo grado o similar al del material base para garantizar una buena resistencia a la corrosión. Sin embargo, al soldar aleaciones de aluminio tratadas térmicamente con alto riesgo de agrietamiento en caliente, la elección del alambre se centra principalmente en la resistencia al agrietamiento, y su composición puede diferir significativamente de la del material base.

4) Alambre de soldadura de hierro fundido:

El alambre de soldadura para hierro fundido se utiliza principalmente para la soldadura con gas y la reparación de hierro fundido. Las llamas oxiacetilénicas tienen una temperatura inferior (menos de 3400 °C) en comparación con el arco eléctrico de alta temperatura (6000 °C) y una zona afectada por el calor más amplia. Esto las hace idóneas para reparar hierro fundido gris y piezas de hierro fundido de paredes delgadas. Actualmente, los alambres de soldadura para hierro fundido en soldadura oxiacetilénica incluyen principalmente aleaciones de magnesio con tierras raras y tierras raras pesadas a base de itrio. Debido al mayor punto de ebullición del itrio, este material ofrece una mejor resistencia a la degradación por nodularización, lo que lo hace más adecuado para garantizar que las soldaduras logren una estructura de hierro fundido nodular, y su uso ha aumentado en los últimos años.

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