TIPOS DE SOLDADURASSe llama soldadura a la unin de dos piezas metlicas de igual o parecida composicin, de forma que la unin quede rgida y estanca. Esto se consigue bien por el efecto de fusin que proporciona la aportacin de calor, bien por la aportacin de otro metal de enlace o por la combinacin de ambos efectos. Existen cerca de cuarenta sistemas de soldar, pero el ms importante para las estrucuras metlicas es el sistema de soldadura por fusin. En las soldaduras por fusin el calor proporcionado funde los extremos de las piezas y al solidificar se produce la unin. SOLDADURA AUTOGENA En la soldadura autgena el calor lo proporciona una llama producida por la combustin de una mezcla de acetileno y oxgeno, en la proporcin 1:1, que se hace arder a la salida de una boquilla. La temperatura alcanzada en la llama es de unos 1300 C. El calor producido funde los extremos a unir, con lo que se obtiene, despus de la solidificacin, un enlace homogneo. Aunque este tipo de soldadura todava se utiliza en los talleres mecnicos, no es correcta su utilizacin en uniones sometidas a esfuerzos, ya que por efecto de la temperatura se provocan unas tensiones residuales muy elevadas, siendo en general ms lenta y cara que la soldadura por arco. De todas formas, cuando el soplete oxiacetilnico se utiliza en la soldadura de piezas, se le suele completar con un alambre de material de aportacin que se funde al mismo tiempo que los bordes de las piezas, formando en conjunto el cordn de soldadura. El tamao de la boquilla del soplete es aproximadamente igual que el espesor de las chapas a unir. SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO La soldadura por arco se basa en que si a dos conductores en contacto se les somete a una diferencia de potencial, establecemos entre ambos una corriente. Si posteriormente se les separa, provocamos una chispa, cuyo efecto es ionizar el gas o el aire que la rodea, permitiendo as el paso de la corriente, a pesar de no estar los conductores en contacto. Con esto lo que hacemos es crear entre ellos un arco elctrico por transformacin de la energa elctrica en energa luminosa y calorfica. El calor provocado por el arco no slo es intenso, sino que adems est muy localizado, lo que resulta ideal para la operacin de soldar. Las temperaturas alcanzadas son del orden de 3500C. En el circuito elctrico formado por los electrodos y el arco, la intensidad de corriente depende de la tensin y de la resistencia del circuito. Si los electrodos se acercan o se separan variar la resistencia y la intensidad y, por lo tanto, la energa se transformar en calor, con lo que la soldadura no ser uniforme. Desde el punto de vista prctico quiere decir que para obtener soldaduras uniformes es imprescindible mantener constante la separacin de los electrodos durante el proceso del soldeo. Los procedimientos de soldadura en arco pueden agruparse en tres:

a) Soldadura con electrodo de carbono. No se utiliza en la estructura metlica. El arco salta entre un electrodo de carbn y la pieza a soldar. Se complementa con metal de aportacin. b) Soldadura con electrodo de tungsteno. El arco salta entre dos electrodos de tungsteno en atmsfera de hidrgeno. El calor del arco disocia las molculas de hidrgeno, que vuelven a soldarse al contacto con las piezas a soldar, desprendiendo una gran cantidad de calor. Este calor funde las piezas y permite que se efecte la soldadura en ausencia del oxgeno y el nitrgeno del aire. c) Soldadura con electrodo metlico revestido. Es el procedimiento de unin normalmente utilizado en la construccin metlica, pudiendo afirmarse sin titubeos que el gran desarrollo de la construccin metlica actual se debe en gran parte a este sistema. La unin se consigue al provocar un arco elctrico entre las piezas a unir y un electrodo que sirve de material de aportacin. El operario establece un contacto inicial entre el electrodo y la pieza a soldar (llamada trabajo), con lo que se inicia un flujo de corriente. A continuacin se retira ligeramente el electrodo y se establece un arco, que funde el electrodo y los bordes de la pieza a unir, formndose el cordn de soldadura.

La soldadura en arco, tal como hoy se entiende, se inici en Suecia a principios de siglo, cuando Kjellber invent el electrodo revestido. Hasta entonces los electrodos se fabricaban con varillas de acero extrasuave simplemente. En estas condiciones, el metal fundido, sin proteccin alguna, reacciona libremente con el oxgeno y el nitrgeno del aire, convirtindose al enfriar en un metal frgil. La idea de Kjellber consisti en recubrir los electrodos con una pasta de polvo y aglomerante, de forma que al fundir se forme una escoria protectora, que impida el acceso del aire al bao de metal fundido. El recubrimiento de los electrodos est constitudo generalmente por xidos minerales, carbonatos, silicatos o diversos compuestos orgnicos. Adems del efecto protector del material fundido, el revestimiento proporciona las siguientes ventajas: * Al ser menos fusible que el metal del electrodo, forma una especie de vaina alrededor del arco, que facilita su direccin y evita la formacin de arcos secundarios. Tambin se ioniza mejor el aire que rodea la zona a soldar. * Permite realizar las llamadas soldaduras de gran penetracin gracias a que se puede utilizar ms intensidad de corriente con ciertos tipos de electrodos, llamados electrodos de gran penetracin, aumentando la zona fundida y evitando con esto el que tengamos que preparar los bordes de algunas piezas. * Gracias a la proteccin de la escoria fundida, el enfriamiento de la soldadura se hace con mayor lentitud, evitando tensiones internas.Todos estos procedimientos son manuales pero hay otros procedimientos semiautomticos o totalmente automticos.

SOLDADURA BLANDAEsta soldadura de tipo heterogneo se realiza a temperaturas por debajo de los 400 oC. El material metlico de aportacin ms empleado es una aleacin de estao y plomo, que funde a 230 oC aproximadamente. Procedimiento para soldar. Lo primero que se debe hacer es limpiar las superficies, tanto mecnicamente como desde el punto de vista qumico, es decir, desengrasarlas, desoxidarlas y posteriormente recubriras con una capa de material fundente que evite la posterior oxidacin y facilite el mojado de las mismas. A continuacin se calientan las superficies con un soldador y, cuando alcanzan la temperatura de fusin del metal de aportacin, se aplica ste; el metal corre libremente, moja las superficies y se endurece cuando enfra. El estao se une con los metales de las superficies que se van a soldar. Comnmente se estaan, por el procedimiento antes indicado, ambas caras de las piezas que se van a unir y posteriormente se calientan simultneamente, quedando as unidas. En muchas ocasiones, el material de aportacin se presenta en forma de hilo enrollado en un carrete. En este caso, el interior del hilo es hueco y va relleno con la resma antioxidante, lo que hace innecesario recubrir la superficie. Tiene multitud de aplicaciones, entre las que destacan: - Electrnica. Para soldar componentes en placas de circuitos impresos. - Soldaduras de plomo. Se usan en fontanera para unir tuberas de plomo, o tapar grietas existentes en ellas. - Soldadura de cables elctricos. - Soldadura de chapas de hojalata. Aunque la soldadura blanda es muy fcil de realizar, presenta el inconveniente de que su resistencia mecnica es menor que la de los metales soldados; adems, da lugar a fenmenos de corrosin. SOLDADURA FUERTETambin se llama dura o amarilla. Es similar a la blanda, pero se alcanzan temperaturas de hasta 800 oC. Como metal de aportacin se suelen usar aleaciones de plata, y estao (conocida como soldadura de plata); o de cobre y cinc . Como material fundente para cubrir las superficies, desoxidndolas, se emplea el brax. Un soplete de gas aporta el calor necesario para la unin. La soldadura se efecta generalmente a tope, pero tambin se suelda a solape y en ngulo. Este tipo de soldadura se lleva a cabo cuando se exige una resistencia considerable en la unin de dos piezas metlicas, o bien se trata de obtener uniones que hayan de resistir esfuerzos muy elevados o temperaturas excesivas. Se admite que, por lo general, una soldadura fuerte es ms resistente que el mismo metal que une. SOLDADURA POR PRESIN La soldadura en fro es un tipo de soldadura donde la unin entre los metales se produce sin aportacin de calor. Puede resultar muy til en aplicaciones en las que sea fundamental no alterar la estructura o las propiedades de los materiales que se unen. Se puede realizar de las siguientes maneras: Por presin en frio o en caliente. Consiste en limpiar concienzudamente las superficies que hay que unir; y, tras ponerlas en contacto, aplicar una presin sobre ellas hasta que se produzca la unin. Por friccin. Se hace girar el extremo de una de las piezas y, despus, se pone en contacto con la otra. El calor producido por la friccin une ambas piezas por deformacin plstica. SOLDADURA OXIACETILNICA (con gases al soplete) El calor aportado en este tipo de soldadura se debe a la reaccin de combustin del acetileno (C2H2) : que resulta ser fuertemente exotrmica, pues se alcanzan temperaturas del orden de los 3500 C.

2C2H2 + 502 -> 4C02 + 2H20

En la llama se distinguen diferentes zonas, claramente diferenciadas: Una zona fra ala salida de la boquilla del soplete sonde se mezclan los gases, a continuacin el dardo que es la zona mas brillante de la llama y tiene forma de tronco de cono, posteriormente se encuentra la zona reductora que es la parte mas importante de la llama, donde se encuentra la mayor temperatura (puede llegar a alcanzar los 3150 C) y por ltimo el penacho o envoltura exterior de la llama. Segn la relacin oxgeno/acetileno la llama puede ser oxidante si tiene exceso de O2, es una llama corta, azulada y ruidosa. Alcanza las mximas temperaturas. Reductora si tiene falta de O2, es un llama larga, amarillenta y alcanza menos temperatura. Neutra o normal que es aquella ideal para soldar acero O2/C2H2 = 1 a 114. Para llevar a cabo esta soldadura es necesario disponer de:- Una botella de acetileno disuelto en acetona (lo que reduce el riesgo de explosiones indeseables). La botella va provista de vlvulas de seguridad, de una llave de cierre y reduccin de presin y de un manmetro de control de baja y alta presin. O bien, un generador de acetileno, aparato para producir acetileno a partir del C2Ca y el agua. - Una botella de oxgeno a gran presin provista tambin de manmetros de control de baja y alta presin, y de vlvulas de cierre y reduccin. La presin de trabajo se consigue abriendo la vlvula de cierre por completo, y la de reduccin hasta que el manmetro de baja indique la presin adecuada. - Como material de aportacin se emplean va rillas metlicas de la misma composicin que el metal que se desea soldar. - El desoxidante depende de la naturaleza de los metales que se suelden. Suele presentarse en forma de polvo que recubre las varillas del material de aportacin. - Tuberas, por lo general de goma, que conducen el acetileno y el oxgeno hasta el soplete, permitiendo adems que ste se pueda mover con facilidad. Suelen ser de distinto color, lo que permite diferenciarlas. - Soplete. Es el dispositivo en el que se realiza la combustin de la mezcla de acetileno y oxgeno, cuya composicin se regula adecuadamente por medio de dos vlvulas situadas en la empuadura. Tambin suele disponer de boquillas intercambiables que permiten trabajar con piezas de distintos grosores. - Material de proteccin adecuado (gafas protectoras, ropa, guantes...). - Puesto de trabajo. Suele ser una mesa compuesta por un tablero de material refractario y provista de un soporte para apoyar el soplete. Tambin suele llevar un tornillo de banco para sujetar piezas pequeas, as como un recipiente con agua para enfriar las piezas que se sueldan. El procedimiento de soldeo puede ser a izquierda o a derechas.

SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDOUtiliza un electrodo metlico continuo y desnudo. El arco se produce entre el alambre y la pieza bajo una capa de fundente granulado que se va depositando delante del arco. Tras la soldadura se recoge el fundente que no ha intervenido en la operacin. SOLDADURA POR ARCO EN ATMSFERA INERTE Este procedimiento se basa en aislar el arco y el me tal fundido de la atmsfera, mediante un gas inerte (helio, argn, hidrgeno, anhdrido carbnico, etc.). Existen varios procedimientos: - Con electrodo refractario (mtodo TIG). El arco salta entre el electrodo de Wolframio o tungsteno (que no se consume) y la pieza, el metal de aportacin es una varilla sin revestimiento de composicin similar a la del metal base. - Con electrodo consumible (mtodo MIG y MAG). Aqu se sustituye el electrodo refractario de wolframio por un hilo de alambre contnuo y sin revestimiento que se hace llegar a la pistola junto con el gas. Segn sea el gas as recibe el nombre, (MIG = Metal Inert Gas) o MAG si utiliza anhdrido carbnico que es ms barato. La soldadura por arco elctrico puede realizarse empleando corriente continua o alterna. La tensin ms ventajosa en corriente continua es de 25 a 30 voltios, pero para cebar el arco al comenzar la tensin ha de ser de 70 a 100 voltios; por este motivo, es necesario intercalar una resistencia en serie que haga de regulador. La intensidad de corriente est comprendida entre 30 y 300 amperios, segn la amplitud y la profundidad de la soldadura que se vaya a realizar. Las mquinas de corriente alterna para soldadura llevan un transformador que reduce la tensin de la red, generalmente de 220 voltios, a la de soldadura (inferior a 70 voltios). Estos equipos son ms sencillos y econmicos; por eso son los ms empleados, sobre todo para algunos trabajos que se realizan en pequeos talleres. SOLDADURA ALUMINOTRMICA O CON TERMITA Utiliza como fuente de calor para fundir los bordes de las piezas a unir y metal de aportacin el hierro lquido y sobrecalentado que se obtiene de la reaccin qumica se produce entre el xido de hierro y el aluminio de la cual se obtiene la almina (xido de aluminio), hierro y una muy alta temperatura. 3 Fe3O4 + 8 Al 4 Al2O3 + 9 Fe + calor La almina forma una escoria en la parte superior de la unin evitando la oxidacin. Para efectuar la soldadura se realiza un molde de arena alrededor de la zona de soldadura y se vierte el metal fundido en l.

Procedimientos de energa radiante Un reducido nmero de procesos utilizan para la soldadura energa radiante. Su importancia, dentro del volumen total del producto industrial es todava muy reducida; pero merecen ser destacados por lo que aportan de perspectiva de futuro. Lo que caracteriza a estos procedimientos es su extraordinario poder para aportar la energa en la zona exacta donde se necesita, mediante e enfoque de la f uente radiante sobre el objeto que se va a soldar. Como consecuencia se reduce al mnimo la zona afectada por la unin, no produciendo deformaciones apreciables. Por todo ello, y como excepcin en los procesos de soldadura, estos procedimientos aparecen como procesos de acabado, ejecutados como ltimos pasos de la fabricacin. De todos ellos, el nico que ya ha tomado forma de procedimiento industrial es la soldadura por haz de electrones. El procedimiento se basa en aprovechar la energa cintica de un haz de electrones para bombardear la pieza en la zona que se desea fundir. E proceso tiene lugar en una cmara de vaco a partir de un can de electrones.

SOLDADURA POR RESISTENCIA ELCTRICAEste tipo de soldadura se basa en el efecto Joule: el calentamiento se produce al pasar una corriente elctrica a travs de la unin de las piezas. El calor desprendido viene dado por la expresin: Q = 0,24 . I2 . R . tsiendo:Q = calor (en caloras). I = intensidad de corriente elctrica (en amperios). R = resistencia (en ohmios) al paso de la corriente elctrica. t = tiempo (en segundos). La soldadura por resistencia puede realizarse de las siguientes maneras: - Por puntos. Las piezas -generalmente chapas- quedan soldadas por pequeas zonas circulares aisladas y regularmente espaciadas que, debido a su relativa pequeez, se denominan puntos. Las chapas objeto de unin se sujetan por medio de los electrodos y, a travs de ellos, se hace pasar la corriente elctrica para que funda los puntos. Cuando se solidifican, la pieza queda unida por estos puntos, cuyo nmero depender de las aplicaciones y de las dimensiones de las chapas que se unen. Este tipo de soldadura por puntos tiene gran importancia en la industria moderna, sobre todo en chapa fina. Se emplea en la fabricacin de carroceras de automviles, electrodomsticos (por ejemplo, neveras), y en las industrias elctrica y de juguetera. Existen algunas variantes de la soladura por puntos: por puntos individuales, por puntos mltiples, bilateral, unilateral,etc. - Por costura. La soldadura elctrica por costura se basa en el mismo principio que la soldadura por puntos, pero en este caso las puntas de los electrodos se sustituyen por rodillos, entre los cuales y, presionadas por el borde de stos, pasan las piezas a soldar. De esta manera se puede electrodos mientras pasa la corriente elctrica. - A tope. Las dos piezas que hay que soldar se sujetan entre unas mordazas por las que pasa la corriente, las cuales estn conectadas a un transformador que reduce la tensin de red a la de la soldadura. Las superficies que se van a unir, a consecuencia de la elevada resistencia al paso de la corriente que circula por las piezas, se calientan hasta la temperatura conveniente para la soldadura. En este momento se interrumpe la corriente, y se aprietan las dos piezas fuertemente una contra otra. Una variante de este mtodo es no ejercer presin sino dejar que entre las piezas se realicen mltiples arcos elctricos, llamado por chisporroteo. Durante la soldadura conviene refrigerar las mandbulas de las mordazas. Tambin se puede realizar el calentamiento de las zonas a unir con gases y posteriormente ejercer presin (a tope con gases).

BIBLIOGRAFA DE MONROY, Cristbal. Procedimientos de unin: Soldadura. Departamento de Tecnologa industrial. DECKER, Karl. Manual del Ingeniero Tcnico, Elementos de mquinas Vol XIII. Urmo S.A. Ediciones. Impreso en Espaa. 1980.