Soldadura, Metales y Tratamientos Térmicos: Conceptos y Aplicaciones en la Industria Automotriz

1. Defectos de la Soldadura por Arco Eléctrico con Electrodo Revestido

• Falta de penetración
• Mordeduras
• Soldadura con poros
• Soldadura con grietas

2. Defectos de la Soldadura MIG-MAG

• El alambre se enrolla a menudo en la roldana.
• La fusión es demasiado rápida y se hacen agujeros.
• El cordón es bombeado (poco o nada penetrante).
• El cordón es bombeado (poco penetrante y estrecho).
• El chisporroteo tiene una cadencia espaciada y los cordones son estrechos y poco penetrantes.
• Cordones estrechos con gran espesor y penetración.
• Poca intensidad y penetración.
• El cordón es de color gris oscuro y con poros.
• Arco inestable con muchas proyecciones y poca penetración.
• Excesivas proyecciones de partículas.
• Perforaciones.

3. Características que Intervienen en una Fuente de Alimentación en la Soldadura Eléctrica por Arco Revestido

• Fuente de alimentación: Tiene una entrada de 220/380V y reduce la tensión de salida a 80V. Es un transformador de intensidad constante, consiguiendo un arco constante, eliminando defectos de soldadura por pequeños acercamientos o alejamientos del electrodo a la pieza.
• Factor de marcha: Tiempo que puede estar soldando a plena intensidad sin llegar a calentarse la máquina.
• Tensión de vacío: Es la tensión que existe a la salida del transformador cuando no se está soldando.
• Tensión de cebado: Tensión que hay cuando el electrodo entra en contacto por primera vez con la chapa.
• Intensidad de cortocircuito: Máxima intensidad que puede suministrar el transformador cuando se produce el cortocircuito entre el electrodo y la chapa.

4. Soldadura TIG

a) ¿De qué depende el afilado del electrodo en TIG?

Depende principalmente del tipo de corriente a usar. Para CC se afila con punta como la de un lápiz. Para AC la punta se deja un poco redondeada.

b) ¿Qué finalidades tiene el revestimiento del electrodo y de qué depende la elección del electrodo?

Finalidades:

• Favorece el encendido del arco eléctrico y su estabilidad.
• Mejora las características mecánicas del metal.
• Protege la soldadura de la oxidación.
• Mejora la penetración y la calidad de la soldadura.

El tipo de electrodo depende de:

• El material a soldar.
• Su naturaleza.
• Espesor.
• Intensidad de soldeo.
• Velocidad de soldeo.

Según el material:

• Para aceros suaves.
• De gran resistencia.
• Gran dureza.
• Aceros inoxidables.
• Metales no férreos.
• Fundiciones.

Según el recubrimiento:

• Ácidos.
• Básicos.
• Oxidantes.
• De rutilo.

5. Propiedades Mecánicas de los Metales

• Tenacidad: Es la propiedad de los metales que les permite resistir a los esfuerzos de rotura.
• Resiliencia: Resistencia que opone un cuerpo a la rotura por choque.
• Ductilidad: Característica de un material de dejarse estirar por un esfuerzo de tracción.
• Estricción: Propiedad que tienen los metales de oponerse a la reducción de su sección cuando están sometidos a una gran carga de tracción.

6. Ensayos Dinámicos de Propiedades Mecánicas

Ensayos de resistencia al choque (resiliencia): Tienen como objeto comprobar la resistencia que opone un material a la rotura por choque. Los más importantes son:

• El péndulo.
• Ensayo de caída.

7. Estados Alotrópicos del Hierro

El hierro puro presenta varios estados alotrópicos entre la temperatura de fusión hasta la temperatura ambiente.

• Hierro alfa: Se forma por debajo de 911 ºC. Es magnético hasta los 768 ºC y deja de serlo entre los 768 ºC y 911 ºC.
• Hierro gamma: Está presente entre los 911 ºC y 1400 ºC (hasta 2% de C a 1130 ºC). Puede disolver mayor cantidad de C que el hierro alfa, y es más denso y dilatable que el hierro alfa. No es magnético.
• Hierro delta: Comprendido entre los 1440 ºC y la temperatura de fusión del hierro (1539 ºC). Máxima solubilidad de C a 1492 ºC con un 0.1%. Es débilmente magnético.

8. Aceros de Alto Límite Elástico (ALE): Características, Propiedades y Tipos

Características:

• Poseen altas características mecánicas garantizando los valores de resistencia al choque y a la penetración de forma que, como mínimo, sean igual a los aceros de mayor espesor.
• La resistencia al choque depende de su carga de rotura y del espesor.
• Poseen, en ciertos casos, una embutibilidad elevada.
• Tienen buena aptitud a la soldadura.
• Resisten bien los esfuerzos de fatiga.
• Resisten procesos como el galvanizado, electrocincado, etc., y resisten a la corrosión.

Tipos: Aceros de doble fase, microaleados, refosforados, etc.

9. Conceptos Metalúrgicos

• Ferrita: Principal constituyente de los hierros y aceros. Se puede considerar como hierro alfa puro. Es blando, poco resistente, dúctil y magnético hasta los 768 ºC.
• Cementita: Es el constituyente más frágil de los aceros al carbono. 6.66% de C y 93.3% Fe. Magnética hasta los 210 ºC.
• Perlita: Formada por 86.5% de ferrita y 13.5% de cementita. Tiene 0.89% de C. Más dura que la ferrita pero más blanda que la cementita.
• Martensita: Habitual en los aceros templados. Se obtiene por un enfriamiento rápido de la austenita en Fe. Es muy dura y resistente.
• Austenita: Solución sólida de C en Fe gamma. Puede tener de 0 a 1.7% de C. Solo es estable a altas temperaturas.

10. Aluminio: Propiedades, Aleaciones y Utilidades en la Industria Automotriz

Es el material más abundante en la naturaleza tras el oxígeno y el silicio. Se extrae en forma de óxido de aluminio empleando una gran cantidad de energía.

Propiedades:

• Resistencia: Menor que el acero. Las reparaciones son más complicadas.
• Elasticidad: Menor que la del acero. No tiende a recuperar su forma tras una deformación.
• Dureza: Mucho más blando que el acero. Hay que tener especial cuidado al trabajarlo (hay que atemperarlo).
• Conductividad térmica: Tiene una conductividad térmica 4 veces mayor a la del acero. Es un inconveniente al soldar.
• Resistencia eléctrica: Es 5 veces menor a la del acero. Puede dar problemas al soldar puntos de resistencia.
• Coeficiente de dilatación lineal: Es el doble que el del acero. Puede provocar dilataciones excesivas por aumento de calor.

Aleaciones:

• No bonificables: No tratables térmicamente y reducido intervalo de solidificación:
  • AL puro (conductores eléctricos).
  • AL-MN (embellecedores para el automóvil).
  • AL-MG (radiadores).
• Bonificables: Son tratables térmicamente alcanzando su máxima resistencia por temple:
  • AL-SI-MG (llantas).
  • AL-CU-MG (culatas).
  • AL-ZN-MG-CU (pistones).

11. Recocido

A) Definición

Tratamiento térmico que consiste en un calentamiento de duración variable, seguido de un enfriamiento lento de la pieza.

B) Utilidad

Para ablandar el acero, regenerar su estructura interna, eliminar tensiones internas, etc.

C) Tipos

• De ablandamiento.
• De estabilización.
• De normalizado.