Guia Completa de Processos de Soldadura i Tall

Tall amb Oxitall (OFC)

Generalitats de l'Oxitall

El tall amb oxigen i combustible gasosos o oxitall (OFC), s'assembla a la soldadura amb oxigen i combustible gasosos, però en aquest cas la font de calor serveix per a retirar una zona prima d'una placa o làmina metàl·lica. Aquest procés es fa servir principalment per als acers:

• Pot produir un augment de temperatura de gairebé 870 °C.
• No obstant això, aquesta temperatura no és prou elevada per a tallar els acers, per la qual cosa la peça es preescalfa amb un gas combustible i l'oxigen s'introdueix després.
• Com més gran sigui el contingut de carboni en l'acer, major serà la temperatura de preescalfament requerida.

Procediment de Tall amb Oxitall

El tall es produeix principalment per l'oxidació (cremat) de l'acer; també ocorre alguna fusió. Amb aquest mètode es poden tallar a més ferros fosos i peces d'acer colat.

Soldadura per Arc Elèctric (SMAW)

Generalitats de la Soldadura SMAW

La soldadura amb arc i metall protegit (SMAW, Shielded Metal Arc Welding) és un dels processos d'unió més antics, senzills i versàtils. Avui dia, al voltant del 50% de tota la soldadura en la indústria i el manteniment es realitza mitjançant aquest procés. L'arc elèctric es genera tocant la peça de treball amb la punta d'un elèctrode recobert i retirant-la amb rapidesa a la distància suficient per a mantenir l'arc. Els elèctrodes tenen la forma d'una vareta prima i llarga (pel que aquest procés es denomina també soldadura amb vareta) que se sosté amb la mà. La calor generada fon una part de la punta de l'elèctrode, el seu recobriment i el metall base en la zona immediata de l'arc.

Imperfeccions en Soldadura SMAW

S'ha de tenir en compte que en treballar amb baixes tensions i molt altes corrents, tots els possibles falsos contactes que hi hagi en el circuit, es traduiran en escalfament i pèrdua de potència. Per evitar aquests inconvenients, s'esmenten possibles imperfeccions i defectes a evitar, a saber:

1. Defectes en la connexió del cable de l'elèctrode a l'equip.
2. Secció del cable d'elèctrode massa petita, ocasionant sobreescalfament de la mateixa.
3. Falles en el conductor (trencaments, envelliment, etc.).
4. Defectes en la connexió del cable de l'equip al porta elèctrode.
5. Porta elèctrode defectuós (fals contacte).
6. Fals contacte entre el porta elèctrode i l'elèctrode.
7. Sobreescalfament de l'elèctrode.
8. Longitud incorrecta de l'arc.
9. Fals contacte entre les parts o peces a soldar.
10. Connexió defectuosa entre la pinça de terra i la peça a soldar.
11. Secció del cable de terra massa petita.
12. Mala connexió del cable de terra amb l'equip.

Soldadura en Atmosfera Protegida

A diferència de la soldadura en atmosfera natural, la soldadura en atmosfera protegida consisteix en l'ús d'un gas protector (argó, heli o diòxid de carboni) que envolta sempre a l'arc i que permet mantenir-lo estable i sense contacte amb l'oxigen de l'ambient (per evitar l'oxidació). Aquests gasos inerts protegeixen el bany de fusió ja que creen una barrera contra l'aire i a més no reaccionen amb altres elements del bany ni amb la pròpia atmosfera circumdant. Malgrat aquests avantatges, els gasos inerts presenten algunes limitacions de penetració en el cordó de soldadura, pel que se solen barrejar amb gasos actius per a solucionar aquest problema.

Soldadura MIG/MAG (GMAW)

En la soldadura per arc metàl·lic i gas (GMAW, Gas Metal Arc Welding), desenvolupada en la dècada de 1950 i abans denominada soldadura metàl·lica en gas inert (MIG), es protegeix l'àrea de soldadura amb una eficaç atmosfera inerta d'argó, heli, diòxid de carboni o diverses mescles de gasos.

Soldadura TIG (GTAW)

En la soldadura per arc de tungstè i gas (GTAW, Gas Tungsten Arc Welding), que abans es coneixia com a soldadura TIG (sigles en anglès de "gas inert i tungstè"), el metall d'aportació és subministrat per un filferro d'aportació. Pel fet que en aquesta operació no es consumeix l'elèctrode de tungstè, es manté una obertura d'arc constant i estable en un nivell constant de corrent.

Soldadura per Arc Submergit (SAW)

En la soldadura per arc submergit (SAW, Submerged Arc Welding), l'arc es protegeix amb un fundent granular format per calç, sílice, òxid de manganès, fluorur de calci i altres compostos.

Soldadura per Arc de Plasma (PAW)

En la soldadura per arc de plasma (PAW, Plasma Arc Welding), desenvolupada en la dècada de 1960, es produeix un arc concentrat de plasma que es dirigeix cap a l'àrea de la soldadura.

Imperfeccions Comunes (TIG/MIG)

Els defectes que es poden produir són similars en la soldadura TIG i MIG:

• Esquerdes i Fissures: apareixen en la Z.A.C. per les tensions internes creades durant el refredament/escalfament; per a evitar-les serà necessari realitzar un preescalfament de la zona. Són especialment perilloses aquelles perpendiculars a la direcció de màxima sol·licitació.
• Cavitats i Porositats: causades per un metall base amb excessiu contingut en C, O, o S. També són causades per una mala tècnica operatòria de soldadura.
• Inclusions Sòlides: (escòria, òxids metàl·lics, partícules estranyes) La importància d'aquest defecte depèn de la grandària de la inclusió, sent aquesta provocada per la falta de neteja o per una intensitat elèctrica molt feble.
• Falta de Fusió i/o Penetració: per insuficient energia, la qual cosa produeix una notable reducció en la resistència a la fatiga.
• Mossegades: produïdes per elevada intensitat o per elèctrode massa gruixut. És un defecte greu en juntes sotmeses a esforços tallants perquè suposa una entalla física i pot ser origen de trencaments.

Altres Mètodes de Soldadura

Soldadura Ultrasònica

En aquest procediment no existeix fusió, és a dir, no existeix una fase líquida com en els casos anteriors. Per a la seva materialització s'aplica, en el punt d'unió, una energia mecànica en forma de vibració de molt alta freqüència, la qual cosa provoca forces d'atracció interatòmiques que produeixen la soldadura. Aquesta operació és duta a terme per un sonotròde (similar al que es fa servir en el mecanitzat per ultrasons), el qual al seu torn exerceix una lleugera pressió simultàniament.

Soldadura d'Alta Freqüència (HF)

La soldadura d'Alta Freqüència (HF) és la unió de materials a través de l'alimentació d'energia d'alta freqüència en forma de camp electromagnètic i de la pressió en les superfícies dels materials que es desitgen unir. Procediment:

• Un generador produeix l'energia.
• L'eina utilitzada per a alimentar l'energia es diu elèctrode.
• L'energia elèctrica fa que les molècules contingudes en el material comencin a moure's i això genera la calor que provoca l'estovament del material i, per tant, la seva fusió amb l'altre. La calor no s'aplica de l'exterior, es genera dins del material.
• Una vegada que s'hagi refredat la superfície soldada a pressió constant, el material queda fos i la soldadura està llesta.