sábado, 27 de noviembre de 2010

Soldadura de metales disímiles

Cuando dos metales diferentes o aleaciones, (por ejemplo, Cu y Al) se unen entre sí, a este proceso se le denomina “soldadura de metales disímiles”. Una soldadura de metales disímiles contiene un depósito de soldadura con una composición química que difiere en varios puntos porcentuales de la composición de uno de los dos metales diferentes que han sido soldados entre sí.

Hay dos tipos principales de juntas de metal diferente:

(I) metales diferentes en la naturaleza de sus componentes principales, tales como cobre y aluminio, y

(II) los metales disímiles en la naturaleza de sus elementos de aleación, cobre y latón, níquel e inconel, etc.

A nivel industrial, la mayor parte de uniones de metales es realizada con materiales idénticos o de metales de composición y propiedades similares. Sin embargo, existen aplicaciones, en las que las soldaduras deben estar hechas de metales de diferente composición. Fenómenos de desgaste mecánico, alta temperatura, u otras condiciones extremas deben ser satisfechas en una junta soldada. Esto conlleva en algunos casos a la necesidad de unir metales disímiles, una soldadura exitosa entre metales diferentes debe ser tan buena aunque tengamos propiedades originales distintas.

Este tipo de uniones se pueden realizar en una variedad de diferentes metales y por una serie de procesos de soldadura.

El principio de hacer las soldaduras entre metales diferentes se refiere a la zona de transición entre los metales y los compuestos intermetálicos formados en esta zona de transición. Se debe tener presente el diagrama de fase de los dos metales en cuestión. Si hay solubilidad mutua de los dos metales diferentes la junta puede ser realizada con éxito. Si hay poca o nula solubilidad entre los dos metales la soldadura no será óptima.

Los compuestos intermetálicos que se forman, entre los diferentes metales, deben ser investigados para determinar su sensibilidad a las grietas, ductilidad, y la susceptibilidad a la corrosión, etc. La microestructura de este compuesto intermetálico es extremadamente importante. En algunos casos, es necesario utilizar un tercer metal que es soluble con cada metal con el fin de para producir un conjunto de éxito.

Otro factor involucrado en la predicción de una vida de servicio exitosa para una junta metales diferentes se relaciona con el coeficiente de expansión térmica de ambos materiales. Si estos son muy diferentes, habrá tensiones internas establecidas en la zona intermetálica y la fragilidad se muestra evidente en servicio. Se debe tener presente que en el calentamiento se producen tensiones de compresión en la superficie de la junta y en el enfriamiento se generan tensiones de tracción de magnitud considerable, por lo tanto existen algunos métodos para reducir el efecto de las diferencias en el coeficiente de expansión térmica y son los siguientes:

1. Diseñar las juntas para que no estén restringidas durante la soldadura.

2. Precalentar el conjunto a fin de reducir las tasas de enfriamiento y reducir la magnitud de las tensiones generadas durante el mismo.

3. Hacer un pos calentamiento para retrasar y prevenir el agrietamiento.

4. Peen la articulación de introducir el flujo plástico en el metal de soldadura y reducir la contracción subraya.

5. Utilizar un metal de relleno con un coeficiente de expansión intermedio entre los dos metales diferentes.

Otro aspecto importante a tener presente es la diferencia de temperaturas de fusión de los dos metales. Esto es de interés primordial cuando en el proceso de unión se emplea la misma fuente de calor y un metal funde primero que otro.

También la diferencia de los metales en la escala electroquímica es un indicador de su susceptibilidad a la corrosión en la zona intermetálica, si están muy separados en la escala, la corrosión puede ser un grave problema.

En ciertas situaciones, la única manera de hacer una unión exitosa es usar un material de transición entre los dos metales diferentes. Un ejemplo es el intento de soldar cobre a acero. Los dos metales que no son mutuamente solubles, pero el níquel es soluble con los dos. Por lo tanto, con el níquel como metal intermediario se puede realizar la junta.

8 comentarios:

  1. Hola Alexander,
    mi nombre es Alfonso. Actualmente trabajo en una ingeniería española y estoy dedicado a los materiales de tubería en centrales de ciclo combinado.
    Te escribo para ver si puedes arrojar algo de luz sobre un estudio que estoy realizando y sobre el que no encuentro información detallada.
    Recientemente he comenzado a realizar un pequeño estudio sobre la compatibilidades que existe en los tratamientos térmicos post soldadura(PWHT) entre acero aleado A335-Gr.P91 (es el material por el que circulan los vapores principales) y otros aceros como el A106-Gr.B, o aceros Inox. como los A312-TP304/316. El problema está en que los tratamientos térmicos que propone la Norma ASME B 31.1 (Power Piping) implican temperaturas muy diferentes para el A335 (diseñado para soportar altas temperaturas) y el A106, un acero al carbono ferrítico, o el Inox.
    Cualquier información o referencia que me puedas dar al respecto será de gran ayuda.

    Muchas gracias por tu ayuda, y un saludo.

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  2. excuse me podía decirme lo que en realidad está construido con la soldadura de metales diferentes?

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    Respuestas
    1. Generalmente se emplea en uniones de reparación, te diré unos ejemplos:

      1. La reparación de una pieza se fundición gris por ausencia del metan de aporte adecuado, se puede efectuar con acero de soldadura e7018 o acerinox (siempre con las consideraciones respectivas)

      2. Los tanques de pared fina de vehículos, cuando sufren pinches, se pueden reparar con bronce autógeno.

      Entre otros


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  3. ¿buenas como puedo soldar dos materiales diferentes por arco electrico?. seria bueno si me dijera una tecnica. gracias

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  4. investiga y has tu tarea de procesos 2.

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  5. Dejen de sherdear y hagan su tarea

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  6. hola, ingeniero Alexander saaved, mi nombre es LeonArd
    ya sabes, para el caso de tres aplicaciones de soldadura disímiles de titanio y aluminio?

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