En la actualidad, los métodos más utilizados para la soldadura de tuberías de acero incluyen la soldadura por arco metálico (SMAW), la soldadura por arco sumergido (SAW), la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), la soldadura por arco metálico con gas (GMAW), la soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW) y la soldadura descendente.
(1) Las ventajas de la soldadura por arco metálico son la sencillez del equipo, su ligereza y su facilidad de uso. Se puede emplear para soldar juntas cortas en tareas de mantenimiento y montaje, especialmente en zonas de difícil acceso. Sus desventajas son los altos requisitos técnicos para los soldadores, el elevado coste de su formación, las malas condiciones de trabajo, la baja eficiencia de producción y su inadecuación para soldar metales especiales y chapas delgadas. La soldadura por arco metálico con los electrodos adecuados permite soldar la mayoría de los aceros industriales al carbono, acero inoxidable, hierro fundido, cobre, aluminio, níquel y sus aleaciones.
(2) La soldadura por arco sumergido permite utilizar una corriente mayor. Bajo la acción del calor del arco, parte del fundente se funde y se convierte en escoria, reaccionando con el metal líquido en la metalurgia líquida. La otra parte de la escoria flota en la superficie del baño de fusión. Esto, por un lado, protege el metal de soldadura, evita la contaminación atmosférica y produce reacciones físico-químicas con el metal fundido, mejorando así su composición y propiedades. Por otro lado, también permite un enfriamiento lento del metal de soldadura, previniendo defectos como grietas y poros. En comparación con la soldadura por arco, sus ventajas son una mayor calidad de soldadura, una mayor velocidad de soldadura y mejores condiciones de trabajo. Por lo tanto, es especialmente adecuada para soldar cordones rectos y circunferenciales en piezas de gran tamaño, y se suele utilizar soldadura mecanizada. Su desventaja radica en que, generalmente, solo es apta para soldar cordones planos y angulares. Soldar en otras posiciones requiere dispositivos especiales para asegurar que el fundente cubra la zona de soldadura y evite fugas del metal fundido. Durante la soldadura, no es posible observar directamente la posición relativa del arco y la ranura, por lo que se requiere un sistema automático de seguimiento de soldadura para asegurar que la antorcha esté alineada con la soldadura sin desviaciones. La corriente es elevada, la intensidad del campo eléctrico del arco es alta y, cuando la corriente es inferior a 100 A, la estabilidad del arco es deficiente, por lo que no es adecuado para soldar piezas delgadas con un espesor inferior a 1 mm. La soldadura por arco sumergido se utiliza ampliamente para soldar acero al carbono, acero estructural de baja aleación y acero inoxidable. Dado que la escoria reduce la velocidad de enfriamiento de la unión soldada, algunos aceros estructurales de alta resistencia y aceros con alto contenido de carbono también pueden soldarse mediante soldadura por arco sumergido.
(3) La soldadura TIG es un método excelente para unir láminas delgadas de metal y realizar soldaduras de base, ya que permite un buen control del aporte térmico. Este método se puede utilizar para soldar casi todos los metales, especialmente para la soldadura en seco de metales que pueden formar óxidos refractarios, como el aluminio y el magnesio, así como de metales activos como el titanio y el berkelio. Si bien este método de soldadura ofrece una alta calidad de soldadura, en comparación con otros tipos de soldadura por arco, su velocidad es menor, el costo de producción es mayor y es más susceptible a las corrientes de aire circundantes, lo que lo hace inadecuado para su uso en exteriores.
(4) La soldadura TIG (soldadura por arco de tungsteno con gas) suele utilizar argón, helio, dióxido de carbono o una mezcla de estos gases. Cuando se utiliza argón o nitrógeno como gas de protección, se denomina soldadura MIG (soldadura con gas inerte metálico); cuando se utiliza una mezcla de gas inerte y gas oxidante (O₂, CO₂) o una mezcla de CO₂ y CO₂+O₂, se denomina soldadura MAG (soldadura con gas activo metálico). La principal ventaja de la soldadura MAG es su facilidad de soldadura en diversas posiciones, además de su alta velocidad y tasa de deposición. La soldadura MAG se puede aplicar a la soldadura de la mayoría de los metales principales, incluidos el acero al carbono y el acero aleado. La soldadura MIG es adecuada para acero inoxidable, aluminio, magnesio, cobre, titanio, circonio y aleaciones de níquel. Este método se puede utilizar para la soldadura por puntos.
(5) La soldadura por arco con núcleo fundente se puede considerar un tipo de soldadura MIG/MAG. El alambre de soldadura utilizado es tubular y su núcleo está relleno de polvo fundente de diversos componentes. Durante la soldadura, se añade un gas protector externo, principalmente CO₂. El polvo se descompone o funde con el calor, actuando como gasificador y formando escoria para proteger el baño de fusión, la infiltración de la aleación y la estabilización del arco. Cuando la soldadura por arco con núcleo fundente se realiza sin gas protector adicional, se denomina soldadura por arco con núcleo fundente autoprotegida. En este caso, se utiliza el gas generado por la descomposición del polvo como gas protector. La variación en la longitud de extensión en seco del alambre de soldadura en este método no afecta al efecto protector y su rango de variación puede ser relativamente amplio. La soldadura por arco con núcleo fundente presenta las siguientes ventajas: buen rendimiento del proceso de soldadura y cordón de soldadura de excelente calidad; alta velocidad de deposición y productividad; y posibilidad de soldadura continua, tanto automática como semiautomática. El sistema de aleación es fácil de ajustar, y la composición química del metal depositado se puede modificar de dos maneras: mediante la vaina metálica y el núcleo de fundente. Presenta bajo consumo energético y un coste total reducido. Sus desventajas incluyen la complejidad del equipo de fabricación, los altos requisitos de la tecnología del proceso de fabricación, las exigentes condiciones de almacenamiento del alambre tubular y su susceptibilidad a la humedad. La soldadura por arco con alambre tubular se puede aplicar a la soldadura de la mayoría de los metales ferrosos de diversos espesores y en diferentes tipos de uniones.
(6) La soldadura descendente es un método de proceso importado que resulta idóneo para la soldadura circunferencial de tuberías de acero. Consiste en generar un arco eléctrico en la parte superior de la soldadura y soldar hacia abajo. La soldadura descendente ofrece las ventajas de una alta eficiencia de producción y una excelente calidad de soldadura.
Fecha de publicación: 29 de mayo de 2024