sábado, 16 de abril de 2011

Brazing de las fundiciones

El brazing es un proceso de soldadura que produce la coalescencia de los materiales por calentamiento a la temperatura de soldadura en presencia de un metal de relleno que tiene una liquidus por encima de 450° C (840 °F) y por debajo del solidus del metal base. El metal de aportación se distribuye por acción capilar en el metal base.

En términos sencillos, brazing (soldadura) es el procedimiento de juntar dos metales usando un material de aporte con una temperatura de trabajo por encima de los 450° C pero siempre por debajo del punto de fusión del metal base.

Ventajas

• Posibilidad de unir diferentes materiales (incompatibles),

• Uso de entrada de calor más bajo que para la soldadura stick, existe menos distorsión metalúrgica en los materiales sometidos a tratamiento térmico,

Brazing suelda los metales creando una unión metalúrgica entre el metal de aporte y la superficie de los dos metales a ser soldados, el principio por el cual el material de aporte es conducido por las hendiduras y cavidades de la junta para crear esta unión es conocido como acción Capilar.
• Disponibilidad de una amplia gama de aleaciones de relleno, cada una adaptada a los materiales de base en particular y un rango de temperatura determinado,

• Capacidad de unirse a diferentes espesores,

• Capacidad de unirse a amplias zonas,

• Capacidad de realizar muchas articulaciones al mismo tiempo,

• La capacidad de preservar recubrimiento o revestimiento sin dañar

• La capacidad de ahorrar en las operaciones de acabado,

• Uniones fuertes de buena resistencia mecánica

• Posibilidad de utilizar fuentes de calor localizado o general según sea necesario,

•El calentamiento puede utilizarse simultáneamente para tratamientos adicionales (envejecimiento, el alivio de tensión),

• Reparaciones y/o fabricación de relativa economía,

Limitaciones

• El éxito del proceso deberá ajustarse a los requisitos de forma, se superponen, la longitud y la limpieza,

• Los relleno-aleaciones son generalmente más costosos,

• La eliminación de los residuos (en la aplicación del proceso) es necesaria para evitar la corrosión,

• El color de relleno de la aleación puede ser diferente de la del metal base,

• La resistencia a la corrosión de la junta podrá ser inferior a la del material base.

•Puede existir interacción desfavorable del material base con el metal de relleno


Este proceso  ofrece una manera práctica y sencilla de unir piezas de fundición, dado que por su alto contenido de carbono no son fáciles de soldar. Sin embargo, existen aspectos especiales para ser atendidos, y se derivan del hecho que el grafito y el silicio puede interferir con la humectación de la superficie de metal de aporte fundido, a menos que estén completamente eliminados por los métodos agresivos de limpieza, por lo tanto una superficie limpia nos garantiza una unión efectiva y duradera.

Como se insinuó anteriormente, la limpieza es fundamental para el éxito de la soldadura de las fundiciones, aceites y contaminantes son generalmente eliminados por desengrasado, y las inclusiones en la superficie se pueden eliminar a través de granallado o a través de un pulimiento del área a unir.

Otros decapados o tratamientos químicos se pueden emplear si demuestran las medidas adecuadas de limpieza, también una inmersión en sales fundidas a 400 - 480 °C. es efectiva, preparando la superficie para la unión respectiva.

Brazing

Brazing

En la fotografía se observa el caso de una pieza de fundición (un múltiple de escape) que posee una pieza rota (base de ducto) de ajuste. Se intentó unirla a través del proceso SMAW con un electrodo EFeNiCl con las precauciones de lugar, pero no se obtuvo éxito, al ensamblarla en el bloque del motor, se rompía, la unión no era perfecta, por lo tanto se procedió a limpiarla y aplicar el proceso brazing con un aporte especial de aleación de Cu-Ni-Ag-Zn y fué un rotundo éxito, la pieza está trabajando,  se recuperó el múltiple y no se tuvo que adquirir uno nuevo aumentando la vida útil del mismo.

Especificaciones

Los siguientes documentos hacen referencia a las operaciones de brazing y se recomiendan para el que desee conocer más del tema.

ANSI/AWS B2.2-91

Standard for Brazing Procedure and Performance Qualification
American Welding Society, 14-Feb-1991, 52 pages
ANSI/AWS C3.2M/C3.2:2001

Standard Methods for Evaluating the Strength of Brazed Joints In Shear
American Welding Society, 17-Dec-2001, 32 pages
ANSI/AWS C3.3:2002

Recommended Practices for Design, Manufacture, and Inspection of Critical Brazed Components
American Welding Society, 01-Jan-2002, 32 pages 
 
ANSI/AWS C3.4M/C3.4:2007

Specification for Torch_Brazing
Edition: 2nd
American Welding Society, 24-Aug-2007, 26 pages
ANSI/AWS C3.5M/C3.5:2007

Specification for Induction_brazing
Edition: 2nd
American Welding Society, 24-Aug-2007, 26 pages
ANSI/AWS C3.6M/C3.6:2008

Specification for Furnace_brazing
Edition: 3rd
American Welding Society, 12-Sep-2007, 28 pages
ANSI/AWS C3.7:2005

Specification for Aluminum_brazing
American Welding Society, 29-Jun-2005, 28 pages

ANSI/AWS C3.8M/C3.8:2005

Specification for the Ultrasonic Examination of Brazed Joints
American Welding Society, 29-Jun-2005, 20 pages

ANSI/AWS D10.13/D10.13M:2001

Recommended Practices for the brazing Copper Pipe and Tubing for Medical Gas Systems
American Welding Society, 01-Jan-2001, 21 pages
ANSI/AWS A5.8/A5.8M:2004

Specification for Filler Metals for brazing and Braze Welding American Welding Society, 01-Jan-2004, 46 pages

 AWS A5.31-92(R2003)

Specification for Fluxes for brazing and Braze Welding
American Welding Society, 01-Jan-1992, 11 pages
AWS BRH

Brazing-Handbook, Fifth Edition
American Welding Society, 01-Jan-2006, 700 pages

AWS WHB-1.9

WELDING HANDBOOK, 9th Edition, Volume 1
Welding Science and Technology,
American Welding Society, 01-Jan-2001, 650 pages
AWS WHB-2.9

WELDING HANDBOOK, 9th Edition, Volume 2
Part 1: Welding Processes (AWS WHB V2)
American Welding Society, 28-Apr-2004, 720 pages

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