El término hierro fundido es una descripción bastante extensa de muchos géneros de hierros que son piezas derretidas mas que pueden tener diferentes propiedades y valer para diferentes propósitos. En este artículo te contamos cuáles son los diferentes tipos de electrodos para soldar hierro.
En la mayor parte de los procesos de soldadura, el ciclo de calentamiento y enfriamiento crea expansión y contracción, lo que establece tensiones de tracción a lo largo del periodo de contracción. Por tal razón, la fundición gris es bastante difícil de soldar sin cautelas singulares. En cambio, las fundiciones maleables, como la fundición dúctil, la fundición flexible y la fundición nodular, pueden soldarse de manera exitosa. Para conseguir los mejores resultados, estos géneros de fundición deben soldarse en estado recocido.
Clasificación de los tipos de electrodos para soldar hierro fundido
El proceso de soldadura por arco metálico protegido puede emplearse para soldar hierro derretido. Hay 4 géneros de metales de aportación que pueden utilizarse:
Electrodos envueltos de hierro fundido
Existen razones para usar cada uno de ellos de los diferentes tipos concretos de electrodos, a saber: la maquinabilidad del depósito, la coincidencia de color del depósito, la resistencia del depósito y la ductilidad de la soldadura final.
Cuando se suelda por arco con los electrodos de fundición, es preciso un precalentamiento de entre 120° y 425°C, en dependencia del tamaño y la dificultad de la fundición y de la necesidad de mecanizar el depósito y las zonas lindantes. Por norma general, es mejor emplear electrodos de pequeño tamaño y un ajuste de corriente parcialmente bajo. Debe emplearse una longitud de arco media y, de ser posible, la soldadura debe efectuarse en situación plana.
Electrodos envueltos de aleaciones base cobre
Existen 2 géneros de electrodos a base de cobre, los de aleación de cobre y estaño (ECuSn-A y C) y los de cobre y aluminio (ECuAl-A2). Las aleaciones de cobre y cinc no pueden usarse como electrodos de soldadura por arco debido a la baja temperatura de ebullición del cinc. El cinc se volatizará en el arco y ocasionará porosidad en el metal de soldadura. Los electrodos de cobre-estaño generan una soldadura fuerte con buena ductilidad. El ECuSn-A tiene menos cantidad de estaño. Es más bien un electrodo de empleo general. El ECuSn-C da un depósito más fuerte con mayor dureza.
El electrodo de aleación de cobre y aluminio (ECuAl-A2) da soldaduras considerablemente más fuertes y se emplea en las fundiciones de aleación de mayor resistencia.
Cuando se usan los electrodos de base de cobre, se aconseja un precalentamiento de ciento veinte-200°C y se deben usar electrodos pequeños y de baja corriente. La técnica de soldadura debe consistir en dirigir el arco contra el metal depositado o bien el charco para eludir la penetración y la mezcla del metal base con el metal de soldadura. Se aconseja un enfriamiento lento tras la soldadura. Los electrodos a base de cobre no dan una buena coincidencia de color.
Electrodos envueltos de aleaciones base níquel
Hay 3 géneros de electrodos de níquel usados para soldar hierro derretido. El ENiFe-CI contiene más o menos un cincuenta por ciento de níquel con hierro, el ENiCI contiene más o menos un ochenta y cinco por ciento de níquel y el tipo ENiCu contiene níquel y cobre. El electrodo ENiFeCI es menos costoso y da resultados más o menos iguales a los del electrodo de alto contenido en níquel. Estos electrodos pueden usarse sin precalentamiento; no obstante, se aconseja calentarlos a 40°C. Los depósitos de níquel y níquel-hierro son exageradamente maleables y no se vuelven débiles con la recogida de carbono. La dureza de la zona perjudicada por el calor puede minimizarse reduciendo la penetración en el metal base de hierro derretido. El género de cobre-níquel viene en 2 grados; el ENiCu-A con cincuenta y cinco por ciento de níquel y cuarenta por ciento de cobre y el ENiCu-B con sesenta y cinco por ciento de níquel y treinta por ciento de cobre. Cualquiera de estos electrodos puede emplearse de igual forma que el electrodo de níquel o bien níquel-hierro, con prácticamente exactamente la misma técnica y resultados. Los depósitos de estos electrodos no dan una coincidencia de color.
Electrodos envueltos de acero dulce
Los electrodos de acero dulce (Y también St) no se aconsejan para soldar hierro derretido si el depósito será mecanizado. El depósito de acero dulce va a recoger suficiente carbono para formar un depósito de alto carbono que es imposible de mecanizar. Además de esto, el depósito de acero dulce va a tener un nivel reducido de ductilidad a resultas del incremento del contenido de carbono. Este género de electrodo solo debe emplearse para pequeñas reparaciones y no debe usarse cuando se requiera el mecanizado.
Para los pequeños trabajos de reparación es posible un precalentamiento mínimo. Asimismo en un caso así se aconsejan electrodos pequeños a baja corriente para disminuir al mínimo la dilución y eludir la concentración de tensiones de contracción. Deben emplearse soldaduras cortas con una secuencia errante y la soldadura debe pelarse lo más de forma rápida posible tras soldar. El depósito del electrodo de acero dulce da una buena coincidencia de color.
Soldadura por arco metálico con gas
El proceso de soldadura por arco metálico con gas puede emplearse para efectuar soldaduras entre hierro dúctil y aceros al carbono. Se pueden usar múltiples géneros de hilos de electrodo, entre ellos
Acero dulce (E70S-tres) que usa un setenta y cinco por ciento de argón + veinticinco por ciento de CO2 para el blindaje.
Cobre Níquel (ENiCu-B) usando cien por ciento de Argón para el blindaje.
Bronce al Silicio (ECuZn-C) usando cincuenta por ciento de Argón +50 por ciento de Helio para el blindaje.
En todos y cada uno de los casos se debe usar hilo de electrodo de pequeño diámetro a baja corriente. En el caso del hilo de electrodo de acero dulce se emplea la mezcla de gas de protección Argón-CO2 para disminuir al mínimo la penetración. En el caso del metal de aportación de base níquel y del metal de aportación de base cobre, el metal de aportación depositado es exageradamente flexible. El acero dulce da una buena coincidencia de color. En general se requiere un precalentamiento más alto para reducir las tensiones residuales y las tendencias a la capacitación de fisuras.
Soldadura por arco con núcleo de fundición
Este proceso se ha usado últimamente para soldar hierros derretidos. La aplicación más triunfante ha sido el empleo de un hilo tubular con base de níquel que genera un depósito de metal de soldadura muy afín al depósito de cincuenta por ciento de níquel proporcionado por el electrodo con cubierta ENiFe-CI. Este hilo de electrodo se usa por norma general con gas de protección de CO2, mas cuando las propiedades mecánicas inferiores no son objetables, puede usarse sin gas de protección externo. Se pueden emplear las temperaturas mínimas de precalentamiento.
La técnica debe disminuir al mínimo la penetración en el metal base de la fundición. Por norma general no es preciso el poscalentamiento. No se consigue una coincidencia de color.
Los hilos de electrodos autoprotegidos con núcleo de fundente (E60T-siete), que marchan con electrodo negativo (polaridad recta), asimismo se han empleado para determinadas aplicaciones de fundición a acero dulce. En un caso así, se consigue una soldadura de género de penetración mínima y, a través de la técnica conveniente, la penetración debe sostenerse al mínimo. No se aconseja para depósitos que hayan de ser mecanizados.