METALURGIA DE LA SOLDADURA

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1 METALURGIA DE LA SOLDADURA

2 INTRODUCCION La metalurgia de la soldadura estudia el comportamiento de un metal durante la soldadura y los efectos de la soldadura sobre las propiedades de los metales. Todos los metales tienen propiedades específicas las cuales se deben considerar cuidadosamente antes de la soldadura. Si estas no son tenidas en cuenta, el resultado pueden ser grietas, porosidades o soldaduras con propiedades deficientes.

3 Los metales varían en su susceptibilidad al cambio producido por la soldadura. Un proceso de soldadura, una técnica o un metal de aporte pueden ser completamente apropiados para una aleación, pero desastrosos para otra. Por estas y otras razones, es cada vez más importante tener un entendimiento básico de la naturaleza de los metales, su comportamiento, propiedades y particularidades.

4 ALGUNOS PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA DISPONIBLES

5 PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA

6 SOLDADURA POR GAS C2H2 + O2 CO + H2 + 106.500 Calorías
La soldadura por gas es un procedimiento ampliamente utilizado y el oxiacetileno es la fuente de calor más familiar. Se usan otras mezclas de gas tales como: oxipropano, oxígeno-gas natural (metano), oxigeno-hidrógeno y oxígeno-metilacetileno-propanodieno (MAPP). En el procedimiento oxiacetileno el calor es producido por la energía liberada mientras los gases arden en la llama. Reacción primaria en el interior de la llama: C2H2 + O2 CO + H Calorías

7 Las calorías suministran la energía necesaria para elevar la temperatura de los gases en la llama y la pieza de trabajo. Se eleva la temperatura a cerca de 3200ºC, lo cual permite que se funda el metal. El extremo del cono interior está en contacto con la pieza suministrando el máximo calentamiento. El metal de aporte tiene diferente composición química que el metal base. La composición del metal de aporte puede mejorar la resistencia al agrietamiento de la soldadura. Ajustando la relación de acetileno y oxígeno se puede modificar la atmósfera y obtener propiedades en el cordón de soldadura.

8 Si se agrega exceso de acetileno, la llama será carburante, y el exceso de carbono se disuelve en el cordón y aumenta el contenido de carbono en el depósito. Si se agrega oxígeno en exceso la llama será oxidante, y remueve el carbono del baño de soldadura, el cual burbujea dejando una deficiencia de carbono en el cordón de soldadura. Las llamas oxidantes causan remoción de otros elementos tales como cromo por oxidación directa en el baño de soldadura.

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11 SOLDADURA POR ARCO En la soldadura por arco, el calor es producido por una descarga eléctrica. El arco para soldadura es descargado a través de un gas ionizado. Un arco eléctrico es una fuente de calor más intensa que aquella de tipo químico producida por una llama, siendo la máxima temperatura del arco de cerca de 5.500°C. El efecto de calentamiento de un arco es más localizado e intenso, con el resultado de que se pierde menos calor hacia los alrededores que con una llama como fuente de calor extremadamente eficiente.

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13 SOLDADURA POR ARCO CON PROTECCION POR ESCORIA
Este grupo de procedimientos de soldadura incluye arco con electrodo recubierto, arco sumergido, hilo tubular y en menor extensión electro escoria. El arco se establece entre un electrodo consumible y el trabajo o pieza a soldar. La figura 3 ilustra esquemáticamente la soldadura por arco con electrodo recubierto (electrodo recubierto, soldadura manual) como el proceso representativo de esta categoría.

14 FIGURA 3. ESQUEMA DE UN ELECTRODO RECUBIERTO DURANTE EL PROCESO DE SOLDADURA

15 El electrodo se convierte en el metal de aporte a medida que se funde por el calor del arco.
El baño líquido de soldadura es protegido tanto por los productos gaseosos del fundente y por la escoria formada por el mismo fundente. Esta escoria se endurece al final de la soldadura para proteger adicionalmente el cordón de soldadura solidificado durante el enfriamiento.

16 El fundente, formado por una mezcla de compuestos químicos especiales, es una fuente de cambio químico y de protección. Bajo la influencia del calor intenso del arco, los compuestos del fundente se descomponen en sus elementos, los cuales se pueden volver a combinar entre sí de una nueva manera o con ciertos elementos del metal de soldadura.

17 CLASIFICACION DE LOS ELECTRODOS SEGÚN LA SOCIEDAD AMERICANA DE SOLDADURA (AWS):
Las designaciones están compuestas generalmente por una letra seguida por cuatro o cinco dígitos como E7016 ó E10016: El último dígito indica la fuente de potencia, clase de escoria y otras características. El penúltimo dígito indica la posición de soldadura más aplicable: 1, todas las posiciones; 2, plana y horizontal; 3, plana solamente.

18 E6010: 60000 psi RUT, todas las posiciones.
Los primeros dígitos, dos o tres indican la mínima resistencia del depósito del electrodo en miles de libras por pulgada cuadrada, psi. Ejemplo: E6010: psi RUT, todas las posiciones. E10026 : psi RUT, posición plana y horizontal, CD

19 Los fabricantes varían los elementos y las cantidades en los recubrimientos de los electrodos según necesidades específicas. Por ejemplo, algunos electrodos son fabricados realzando su facilidad de operación, usos en posiciones especiales, resistencia extra a la aparición de grietas o facilidad de remoción de la escoria.

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21 Funciones del fundente:
Ayudar a estabilizar el arco. Ayudar a controlar la penetración balanceando la energía en el arco. Suministrar una protección gaseosa para prevenir la oxidación excesiva. Suministrar una capa de escoria que previene la oxidación del, depósito durante el enfriamiento.

22 Ayudar a mantener la composición deseada por medio de elementos de aleación.
Ayudar a mantener la soldadura en condición fluida para permitir el tiempo necesario para que los productos de la reacción metal-escoria, floten.

23 Principales ingredientes de un fundente y su uso:
Celulosa (C6H10O5) se descompone en el calor del arco en gases, inicialmente H2 y CO, los cuales forman una capa de protección del baño. SiO2 es uno de los componentes de la escoria, la cual forma la costra protectora sobre la soldadura solidificada. También ayuda a estabilizar el arco y controla la fluidez de la escoria. TiO2 y Al2O3 principalmente formadores de escoria

24 CaCO3 es a la vez formador de escoria y de capa gaseosa de protección.
Hierro (Fe) y Manganeso (Mn), son adiciones aleantes. El manganeso también actúa como desoxidante en el baño y se combina con el azufre para formar sulfuro de manganeso, el cual es menos perjudicial. CaF2 es un fuerte formador de escoria que se usa en los electrodos de bajo hidrógeno y de aceros inoxidables.

25 “La soldadura realmente se puede asimilar a un crisol en miniatura en el cual se funde un metal.
El baño de soldadura es un baño de metal líquido, por ejemplo acero, y los materiales para producirlo provienen del metal base y el electrodo. El arco eléctrico suministra el calor y los ingredientes del fundente provienen del recubrimiento del electrodo.”

26 SOLDADURA POR ARCO CON PROTECCION POR GAS
La protección por gas en este procedimiento, es una "Cubierta" gaseosa suministrada externamente que fluye sobre y rodea la zona de soldadura. La figura 4 es un esquema de la soldadura por arco con electrodo de tungsteno y protección por gas y es representativa del procedimiento de protección por gas.

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28 Los gases más utilizados para la protección son el argón y el helio para el procedimiento de soldadura por arco con electrodo de tungsteno y protección por gas. La diferencia más significativa entre este procedimiento y la soldadura por arco con protección por escoria es la ausencia de interacciones químicas que ocurren entre el metal y los gases de protección, argón o helio. Mezclas de argón conteniendo dióxido de carbono CO2, oxígeno, O2, o mezclas argón-helio, están siendo utilizados extensamente como gases de protección en procedimientos con electrodo consumible. En este caso, ambos el CO2 y el 02 pueden ser fuentes de cambios químicos puesto que pueden interactuar con el baño.

29 Los únicos cambios químicos que tienen lugar en el depósito de soldadura bajo protección gaseosa 100% inerte ocurren a través de los elementos de aleación presentes en el alambre de metal de aporte. Este procedimiento no es adecuado para soldar materiales de poca pureza tales como acero de maquinado libre. El procedimiento de protección por gas tiene su mayor grado de aceptación en la soldadura de aceros inoxidables, aleaciones de níquel, aleaciones de aluminio, titanio y otros metales reactivos y especiales. Las atmósferas de protección son requeridas principalmente para prevenir la oxidación excesiva durante la soldadura, más que para servir la doble función de protección y purificación.

30 SOLDADURA POR HAZ DE ELECTRONES
Se puede considerar como similar a la soldadura por arco con protección por gas, siendo el haz de electrones la fuente de calor La atmosfera protectora" en el haz de electrones es un vacío o ausencia total de atmosfera gaseosa, lo cual representa la mejor protección. No hay contaminantes ni intercambio químico.

31 CAMBIOS DE TEMPERATURA DURANTE LA SOLDADURA

32 REGIONES EN UNA SOLDADURA
El metal de soldadura es la parte de una soldadura que ha vuelto a solidificar durante la operación de soldadura; puede estar compuesta de metal base fundido, metal de aporte, o una mezcla de ambos. La zona afectada térmicamente, es aquella parte del metal base adyacente al metal de soldadura, la cual ha sido calentada durante la soldadura a una temperatura suficientemente alta como para sufrir algún cambio físico significativo y detectable, pero que en general no se ha fundido.

33 El cambio físico puede ser:
Crecimiento de grano Revenido del acero Endurecimiento del acero con o sin crecimiento de grano. La zona afectada térmicamente está definida por un cambio en el estado del metal por efecto del calentamiento durante la soldadura. El metal base, es la estructura original que no ha sido afectada térmicamente por el calor de la soldadura en forma significativa, aunque haya sido calentada durante la soldadura.

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35 Características térmicas de las soldaduras
Desde un punto de vista metalúrgico práctico, la característica física más importante de una soldadura normal por arco (o fusión), es el comportamiento térmico, esto es, la manera como la temperatura cambia en la soldadura y en la zona afectada térmicamente. Es importante entender como cambian las temperaturas en y cerca de una soldadura por fusión y entender como se comporta un metal durante y después de la soldadura. La soldadura es un proceso dinámico, causando con ello que las temperaturas cambien rápidamente durante la soldadura.

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37 La figura 6 muestra una soldadura en proceso:
El movimiento del electrodo imparte calor a un punto específico. Debido a que el material inicialmente está frío, el calor fluye continuamente dentro de la placa y más allá de la región calentada por el arco. La velocidad a la cual el calor fluye dentro de la placa circundante, está gobernada por muchos factores incluyendo las propiedades físicas de la placa y el calor producido por la fuente. Una manera de ver el modelo del flujo de calor en una placa es imaginar una sección transversal de una soldadura y observar lo que sucede en ella. Se puede examinar el corte AA' para ver como cambia la temperatura con el tiempo

38 Efectos del flujo de calor durante la soldadura
La figura 7 ilustra la gráfica de líneas isotermas en la placa: A medida que el arco se mueve las isotermas se mueven a lo largo y siguen al arco sin cambiar. Es una onda de temperatura que se mueve linealmente con el arco.

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40 La línea n-n’ marca la localización del pico de temperatura a cualquier distancia de la línea de soldadura en un instante determinado. Un punto más alejado del baño de soldadura demorará más tiempo en alcanzar el pico de temperatura. A medida que aumenta la distancia a la línea central de la soldadura, la máxima temperatura alcanzada es proporcionalmente más baja.

41 A medida que la onda de temperatura pasa por cada punto, este es calentado hasta un pico de temperatura y después se enfría. El punto 1 se calienta a una temperatura más alta que el punto 2; el punto 1 alcanza su temperatura más pronto debido a la forma de n-n’ La figura 8 muestra los ciclos térmicos experimentados por los puntos 1 a 5:

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43 Consideraciones generales del ciclo térmico:
El pico de temperatura alcanzado disminuye a medida que la distancia a la soldadura aumenta. El tiempo para alcanzar el pico de temperatura es mayor a medida que la distancia a la soldadura aumenta. Las ratas de calentamiento y enfriamiento disminuyen al aumentar la distancia a la soldadura.

44 VARIABLES A CONSIDERAR EN LA SOLDADURA Y QUE PRODUCEN CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES
Entrada de calor Precalentamiento Carbono equivalente del metal base Espesor

45 Entrada de Calor A medida que la entrada de calor se incrementa, la rata de enfriamiento disminuye. El uso de electrodos de diámetro pequeño, corrientes bajas y Vavance más rápidas, tenderán a disminuir la entrada de calor y por lo tanto incrementan la rata de enfriamiento.

46 INFLUENCIA DEL PRECALENTAMIENTO EN EL VALOR DE DUREZA EN LA ZAC EN ACEROS AL CARBONO

47 Carbono Equivalente Tiene el efecto más pronunciado en el endurecimiento del acero, por tanto se debe conocer cuánto está presente en la aleación. A mayor %C se presenta mayor endurecimiento en el acero. De acuerdo al %C se puede predecir la Tº de precalentamiento, para obtener los mejores resultados.

48 Carbono Equivalente (Cont.):
Se utiliza una fórmula empírica para determinar cual es el efecto que los elementos de aleación tienen en el endurecimiento del acero. C.E= %C + %Mn/6 + %Ni/15 + %Cr/5 +%Cu/13 + %Mo/4 C.E Tº Precalentamiento ≤ Opcional 0.45 a a 400 ºF > a 700 ºF

49 CARBONO EQUIVALENTE

50 Espesor del Material Base
La soldadura en metales bastantes gruesos se enfría más rápidamente que en las secciones delgadas. Se deben utilizar precalentamientos en secciones gruesas para mejorar las propiedades mecánicas resultantes en la ZAC.

51 METALURGIA DE LA SOLDADURA

52 MICROESTRUCTURA DE LOS METALES Y LAS ALEACIONES
Cada metal tiene una estructura cristalina definida. El hierro a Tº ambiente, por ejemplo, está formado por celdillas de estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC). Las propiedades de los metales dependen de la forma de los cristales, del número de átomos que comprende cada estructura espacial de cristales, de la distancia entre los átomos de la estructura espacial, y de la interrelación de las estructuras espaciales.

53 MICROESTRUCTURA DE LOS METALES Y LAS ALEACIONES (CONT.)
Otros factores importantes de los que dependen las propiedades son la características del proceso de solidificación, o los fenómenos asociados con la transformación de los metales del estado líquido al estado sólido. . Este proceso se ilustra en forma esquemática en un diagrama de equilibrio, diagrama de constitución o diagrama de fase. Un diagrama de fase es en esencia una representación gráfica de la temperatura sobre la cual son estables las fases de un metal.

54 MICROESTRUCTURA DE LOS METALES Y LAS ALEACIONES (CONT.)
Cuando se usa la palabra equilibrio, implica que cualquier cambio que ocurra en un metal puro o en una aleación habrá de ser un cambio reversible. . Es decir, cualquier cambio que resulte como consecuencia de una elevación de temperatura, por ejemplo, se producirá a la inversa, al haber un descenso correspondiente en la temperatura.

55 Estructuras Cristalinas
Los metales y aleaciones en un 90% cristalizan en los sistemas: Cúbico de cuerpo centrado (BCC) Cúbico de cara centrada (FCC) Hexagonal compacto (HCP)

56 Estructura cristalina BCC
En este sistema cristalizan: Cr, V, Mo, Nb, W, Pt, Cs, Ba, Acero.

57 Estructura cristalina FCC
En este sistema cristalizan: Au, Ag, Ir, Th, Ce, Acero Inoxidable.

58 Estructura cristalina HCP
En este sistema cristalizan: Zr, Hf, La, Os, Co, Cd, B.

59 Aleaciones Una aleación es un metal compuesto de dos o más elementos, de los cuales por lo menos uno es metálico. Las principales categorías de aleación son: soluciones sólidas y fases intermedias. Una solución sólida es una aleación en la cual un elemento está disuelto en otro para formar una estructura de fase única. El término fase describe cualquier masa homogénea de material.

60 Soluciones Sólidas (a) (b)
Las soluciones sólidas vienen en dos formas: la substitucional (a) y la intersticial (b).

61 Soluciones Sólidas (Cont.)
En la solución o aleación sólida subsititucional los átomos del elemento solvente son remplazados en su celda unitaria por átomos del elemento disuelto. En la solución o aleación sólida intersticial los átomos del elemento disuelto se introducen en los espacios vacantes interatómicos de la estructura reticular del metal base.

62 Esfuerzos, relevo de esfuerzos y recocido
Las temperaturas no uniformes y rápidamente cambiantes que ocurren durante la soldadura causan esfuerzos y distorsiones en las piezas soldadas. Diferentes regiones de una soldadura se calientan a diferentes velocidades y a diferentes temperaturas, ello genera que cada una se contrae y dilata a su propia velocidad. Se inducen esfuerzos térmicos capaces de producir distorsión y por tanto grietas en la soldadura.

63 Cambio de dimensión Hay tres formas básicas de cambio dimensional que pueden sufrir los metales como resultado del calentamiento y enfriamiento: - Expansión térmica - Cambio de volumen - Cambio dimensional por transformación de fase

64 Figura 25

65 Ejemplo de distorsión térmica
Figura 26: 26 a: Barra lista para ser calentada en su centro por un arco eléctrico. 26b:El arco se inicia y la barra comienza a calentarse 26c: La parte calentada se dilata, y la restringe la parte fría produciendo deformación de convección de la barra. 26d: La parte calentada se deforma y se hincha. 26e: Cesa el arco, las partes calientes se enfrían y comienzan a contraerse. 26f: las fuerzas de deformación se revierten, la barra se acorta, levanta los extremos y da a la barra forma cóncava.

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67 Factores que afectan los esfuerzos residuales y la distorsión
El coeficiente de expansión El punto de fusión Los cambios de fase El cambio de volumen de solidificación Diferencia en expansión térmica entre metales La entrada de energía El precalentamiento La temperatura de recocido o ablandamiento de un material Técnicas como paso de peregrino, látigo o secuencial en la aplicación de cordones Restricciones externas forzan las partes a permanecer rígidas

68 Cómo eliminar efectos residuales en las soldaduras
Es un procedimiento práctico y necesario que se consigue por dos métodos: Martillado: Es la deformación o forzamiento de la superficie del metal de soldadura por golpe con martillo. Tratamiento térmico: Procedimiento de relevo de esfuerzos que se consigue calentando una parte a temperatura suficientemente alta para conseguir relajación interna sin ningún cambio significativo en la microestructura.

69 Soldadura de metales endurecidos por trabajo en frío
Aleaciones de cobre, aluminio, níquel y otros metales especiales considerados refractarios se usan frecuentemente en la condición de trabajo en frío. La soldadura afecta fuertemente el desempeño y las propiedades de estos metales. Las propiedades de dichos metales influyen en su soldabilidad. Se deben tomar precauciones especiales al soldar estos materiales.

70 Endurecimiento por trabajo de los metales
El trabajo en frío hace que el metal se vuelva más resistente y menos dúctil. Trabajan en frío generalmente el cobre, el latón, el níquel y el acero inoxidable. La soldadura puede producir recristalización por efecto del calentamiento en la zona afectada térmicamente. Debido al ablandamiento, hay una banda de debilidad en la soldadura

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73 Soldadura de metales endurecidos por precipitación
El endurecimiento por precipitación, o endurecimiento por envejecido es un mecanismo de aumento de resistencia. La aleación endurecible por precipitación es una mezcla de dos fases a temperatura ambiente. La formación de un precipitado causa distorsión en la red cristalina de solución sólida. Esta distorsión y deformación produce el aumento de resistencia de la aleación.

74 Cuando estas aleaciones son soldadas por fusión, los ciclos térmicos afectan el estado de la segunda fase precipitada. El metal de soldadura lo mismo que la zona afectada térmicamente pasan por rangos de temperatura capaces de producir modificaciones en la segunda fase precipitada como: Las áreas que alcanzan las temperaturas máximas por encima de la temperatura de disolución sufrirán una redisolución de la segunda fase. La zona que escasamente sobrepasa la temperatura de solubilización estará al menos parcialmente redisuelta. Las áreas cuyas temperaturas caen en el rango de envejecimiento pueden sufrir un envejecimiento adicional.

75 La selección de un metal de aporte para la soldadura de aleaciones endurecibles por precipitación es un factor muy importante. En las juntas donde las propiedades son importantes y diseñadas cuidadosamente, es esencial que el metal de aporte tenga un análisis del depósito que iguale en características de envejecimiento al metal base.

76 SOLDADURA DE FAMILIAS DE ALEACIONES ESPECÍFICAS

77 ALEACIONES DE ALUMINIO
Estas aleaciones son probablemente el grupo más grande de las aleaciones no ferrosas utilizadas en la industria metalmecánica actual. Son aleaciones altamente soldables y adaptables a la mayoría de procedimientos comunes de soldadura. Hay dos categorías: tratables térmicamente y no tratables térmicamente.

78 Las aleaciones tratables térmicamente obtienen su dureza y resistencia del endurecimiento por precipitación. Las aleaciones no tratables térmicamente aumentan su resistencia solamente por endurecimiento por deformación y por elementos de aleación.

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82 Soldadura de aleaciones tratables térmicamente
Debido a que el calor produce sobre-envejecimiento y reduce la resistencia, cualquier procedimiento de soldadura que genera calor producirá una zona de soldadura con una dureza menor que la del metal base sin afectar. Procedimientos utilizados para la soldadura de estas aleaciones: Recocido (-o) – soldadura – tratamiento térmico de disolución – envejecimiento artificial. Envejecimiento natural (-T4) – Soldadura – envejecimiento artificial o natural. Envejecimiento artificial (-T6) – soldadura – envejecimiento natural

83 Estas aleaciones en la condición de estado bruto de soldadura son utilizadas principalmente para recubrir misiles, donde las bajas resistencias de la soldadura son compensadas por un incremento del espesor del recubrimiento en la junta. La baja ductilidad de estas aleaciones es debida a la fusión localizada de ciertas fases, que producen fragilización después de la soldadura. En las láminas gruesas o placas sujetas a altas restricciones de soldadura se puede producir agrietamiento en la zona afectada por el calor. Los esfuerzos que ocurren donde están presentes grandes cantidades de materiales de bajo punto de fusión causa fisuras.

84 Selección de metales de aporte para aleaciones tratadas térmicamente:
El metal de aporte debe producir soldaduras con poca o ninguna tendencia al agrietamiento en caliente. El metal de aporte, diluido con el metal base, no debe contener exceso de fases fragilizantes como Mg2Si, CuAl2, MnAl6, las cuales disminuyen el buen desempeño en ductilidad y fatiga. El metal de aporte debe igualar o exceder la resistencia de recocido del metal base a soldar. La escogencia depende del procedimiento de fabricación del material y el servicio al cual va a ser sometido.

85 Soldadura de aleaciones no tratables térmicamente
Cuando la aleación no tratable térmicamente está en el estado de recocido o tratamiento de ablandamiento (-O), es la composición química la que controla la resistencia. Cuando una aleación está en el estado endurecido por deformación (-H) el grado de endurecimiento por deformación agrega resistencia adicional. El calor de la soldadura destruirá parcial o totalmente el efecto del endurecimiento por deformación y tratamiento de la zona afectada por el calor.

86 ALEACIONES DE NIQUEL Son utilizadas primordialmente para servicio a alta temperatura. Son resistentes a la oxidación y a la corrosión. Las uniones en estas aleaciones son especialmente importantes en la industria aeronáutica, en la fabricación de misiles, rockets, industria petrolera y química, y en aplicaciones nucleares.

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90 Los elementos de aleación en cualquier material estructural generalmente tienen un efecto definitivo sobre la soldabilidad. Pequeñas diferencias en la composición química son críticas en la fabricación particularmente en el campo de la soldadura y pueden cambiar el comportamiento metalúrgico. La soldadura de las aleaciones de níquel no tratables térmicamente generalmente no se considera difícil cuando se emplean procedimientos adecuados. Estas aleaciones no pueden ser endurecidas por enfriamiento rápido desde temperaturas elevadas, no requieren precalentamiento para la soldadura.

91 Precauciones generales de soldadura para estas aleaciones:
La soldadura sin precalentamiento previene el agrietamiento en el metal base de estas aleaciones. La soldadura de aleaciones de níquel tratables térmicamente es difícil debido a que dichas aleaciones dependen de reacciones metalúrgicas complejas. Precauciones generales de soldadura para estas aleaciones: Limpiar apropiadamente el aceite, grasa, polvo, introducen contaminantes fragilizadores como azufre, fósforo, plomo. Tratar de soldar en condición de tratamiento térmico de recocido o de solubilización. No utilizar precalentamiento Utilizar bajas entradas de energía Hacer un diseño para uniones con pocas restricciones Evitar soldar partes sometidas a esfuerzos. Introducir un relevo de tensiones entre pasadas cuando sea necesario.

92 ALEACIONES REACTIVAS Y REFRACTARIAS
Los metales reactivos son las aleaciones de titanio (Ti), circonio (Zr), berilio (Be) y hafnio (Hf). Las aleaciones reactivas son llamadas así debido a su tendencia a combinarse química y rápidamente con el oxígeno y el nitrógeno de la atmósfera. Los metales refractarios son el columbio (Cb), molibdeno (Mo), tantalio (Ta), vanadio (V) y tungsteno (W). Las aleaciones refractarias tienen altos puntos de fusión y presentan tendencia a resistir el ablandamiento a altas temperaturas.

93 Factores generales: Todos los refractarios tienen altos puntos de fusión, estructura cristalina similar (bcc) y densidades de moderada a alta. Todos los elementos reactivos tienen estructura cristalina similar y sufren transformaciones de fase similares. Se requiere más energía para fundir estas aleaciones que los materiales convencionales. Esto implica una zona afectada térmicamente mayor y más lenta la solidificación y el enfriamiento.

94 Variables que afectan el trabajo con aleaciones refractarias:
El trabajo en frío mejora la temperatura de transición. Los metales refractarios a menudo son trabajados en frío antes de ser puestos en servicio. Durante la soldadura ocurre recristalización en el metal de soldadura y en la zona afectada térmicamente. El metal de soldadura casi invariablemente tiene una temperatura de transición más alta que la aleación forjada La aleación debe ser cuidadosamente protegida contra la contaminación durante la soldadura Soldadura oxiacetilénica, soldadura manual con electrodo recubierto, no pueden emplearse con estas aleaciones Solamente procedimientos que permiten la soldadura en atmósferas puras o en un vacío son utilizados para soldar metales refractarios.

95 Comportamiento de las aleaciones reactivas:
Los metales en el grupo reactivo no se comportan de una manera similar y uniforme como los del grupo refractario. El berilio tiene la fama de ser un material naturalmente frágil ya sea en condición forjado o fundido o soldado, con ductilidad muy pobre. Son materiales estructurales utilizados en aplicaciones nucleares. Son sensibles a la contaminación atmosférica. La captación de aire durante el proceso de fabricación afecta la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas de soldadura. Los procesos de fabricación son realizados bajo condiciones de atmósfera controlada.