con alternativas como el titanio, la cerámica y la sartén recubierta de acero inoxidable disponibles hoy en día, puede parecer un poco anticuado usar una sartén de hierro fundido. Si bien la popularidad del hierro fundido ciertamente ha disminuido en los últimos años, no ha sido tan malo como algunas personas dicen. Se espera que el mercado de utensilios de cocina de hierro fundido alcance los US 3 3,303 millones de US 2 2,537 millones en 2017.,
Además de lo anterior, Transparency Market Research espera que el mercado global de fundición de hierro y acero supere los US billion 202 mil millones para el año 2026. El punto de todas estas estadísticas es demostrar que el hierro fundido todavía se está soldando en todo el mundo para diferentes usos, como utensilios de cocina. Independientemente de su razón para soldar hierro fundido, debe aprender la forma correcta de soldar el material.
si bien hay muchos desafíos que superar, soldar piezas de hierro fundido de la manera correcta le ayudará a ahorrar tiempo y dinero., Si el hierro fundido no se suelda correctamente, entonces esto puede causar una grieta o daño al material que se suelda.
a menudo, se requiere la asistencia de un técnico de soldadura profesional y experimentado para soldar hierro fundido adecuadamente; esto es especialmente cierto cuando las piezas críticas están involucradas en el proceso de soldadura. Sin embargo, puede soldar hierro fundido de manera efectiva por su cuenta siguiendo algunos pasos clave. Discutiremos estos pasos aquí para ayudarlo a aprender cómo soldar hierro fundido de manera efectiva.,
las aplicaciones de hierro fundido y sus beneficios como metal de soldadura
hay varias aplicaciones de hierro fundido. Algunos de ellos incluyen:
- Preparación de agua
- Equipo Agrícola
- cabezales, bloques y colectores de motores de automóviles
- Herramientas para Máquinas como cubiertas, soportes y bases
- accesorios de tubería
- tubería de hierro fundido
Además de lo anterior, hay muchas otras aplicaciones de metal de hierro fundido. Por ejemplo, es ampliamente utilizado en maquinaria de construcción y otras aplicaciones donde el peso es un requisito clave., Estas son algunas de las aplicaciones de hierro fundido, pero ¿qué pasa con los beneficios? Los siguientes son algunos beneficios clave del hierro fundido como metal de soldadura:
- muchas propiedades deseables que incluyen robustez, rigidez, conductividad térmica y la capacidad de humidificar
- Capacidad de dar forma con fundición en arena
- Material de bajo costo
- Un punto de fusión más bajo que el acero
- mayor fluido que el acero
estas son algunas de las razones principales por las que el hierro fundido es un buen metal para soldar con muchas aplicaciones.,
por qué soldar hierro fundido puede ser problemático
debe comprender la dificultad de realizar el trabajo antes de descubrir cómo soldar hierro fundido. Esto se debe a que la proporción de éxito de la soldadura adecuada de hierro fundido es solo del 50%; hay una alta probabilidad de que esa pieza de hierro fundido que suelda tenga grietas o daños una vez que haya terminado de soldarla.
¿por Qué este problema? Porque varios materiales diferentes de proporciones variables conforman el hierro fundido. Como resultado, puede ser difícil evaluar la resistencia exacta del metal con el que está trabajando., También puede ser difícil determinar cuánto calor puede soportar la pieza de hierro fundido antes de que comience a agrietarse. El alto contenido de carbono del hierro fundido es básicamente lo que causa todos estos problemas.
mientras suelda, este carbono puede transferirse al metal que se está soldando o al área al lado del metal de soldadura que se calienta. Esto puede causar una mayor fragilidad o dureza que puede conducir a grietas posteriores a la soldadura.
las diferentes técnicas/métodos para soldar hierro fundido
Hay varios métodos para soldar hierro fundido., Sin embargo, solo vamos a discutir las técnicas más comunes empleadas para soldar hierro fundido. Estos métodos incluyen soldadura de gas,soldadura de arco / palo, soldadura MIG y soldadura TIG. A continuación se presenta una breve explicación de cada uno.
1. Soldadura de Gas
en comparación con los procesos basados en arco para soldar hierro fundido, el proceso de calentamiento es mucho más lento con la soldadura de gas. Por otra parte, una llama de temperatura más baja que un arco se utiliza en esta técnica. Lo bueno de esto es que la migración de carbono generalmente no es un problema cuando el hierro fundido se suelda utilizando la técnica de soldadura de gas., Sin embargo, es importante emplear una varilla de soldadura de gas patentada en el proceso. El único problema con esta técnica es que requiere una cantidad considerable de calor cuando los componentes grandes están involucrados en la soldadura. Además, la soldadura de gas es más lenta que otras técnicas para soldar hierro fundido.
2. Soldadura por arco/Palo
preferido por la mayoría de los soldadores de bricolaje, la soldadura por arco/palo puede ser la forma más efectiva de soldar hierro fundido si se utilizan las varillas de soldadura correctas., El proceso es extremadamente simple y hay toneladas de electrodos disponibles para los diferentes trabajos.
un flujo especial rico en grafito está presente en las varillas de soldadura de hierro fundido. El carbono en el hierro fundido está químicamente atado por este grafito especial. Esto limita la migración a la zona afectada por el calor y al metal de soldadura. Las barras de soldadura de hierro fundido están disponibles en dos tipos principales: níquel puro y Ferro-níquel.
normalmente, las barras de ferroníquel se componen de 47% de níquel y 53% de acero. Mucho más barato que el níquel puro, las barras de ferroníquel son perfectas para soldar hierro fundido al acero., Por otro lado, si desea un depósito de soldadura que sea más suave y maleable, elija níquel puro. Sin embargo, a menos que el trabajo requiera específicamente el uso de níquel puro, le recomendamos que use ferroníquel al soldar hierro fundido con la técnica de soldadura por arco/palo.
3. Mig welding
aunque se utiliza a menudo para este propósito, la soldadura MIG no es una gran opción para soldar hierro fundido. La única razón real por la que querría usar esta técnica es cuando tiene una aplicación repetida para la que puede crear un procedimiento., En caso de que elija soldar hierro fundido de esta manera, debe tener en cuenta los siguientes consejos para soldar de manera efectiva:
- El alambre de níquel especial es la mejor opción cuando se utiliza la técnica de soldadura MIG. Sin embargo, esta opción puede ser un poco costosa, por lo que es posible que desee considerar el acero inoxidable como una alternativa.
- en la mayoría de las situaciones, la mejor opción es un 80/20. ¿Qué significa esto? Se refiere al 80% de argón y al 20% de dióxido de carbono. Aunque el hierro fundido es naturalmente propenso a la oxidación, debe evitar este método si está preocupado por el óxido que eventualmente se desarrolle en el metal.,
- Puede unir el molde con la ayuda de un alambre de soldadura fuerte. Sin embargo, es probable que esto resulte en una soldadura débil que no es ideal para metales que probablemente experimenten carga o impacto.
- Puede garantizar la resistencia mecánica de la soldadura utilizando tachuelas. Sin embargo, esto dependerá del trabajo que se esté realizando
4. Soldadura TIG
Al igual que la soldadura MIG, la soldadura TIG no es preferida por muchas personas para soldar hierro fundido. ¿Por qué es esto? Debido a que TIG es un proceso de arco abierto, lo que significa que no hay una oportunidad real para minimizar la migración de carbono con esta técnica.,
además de lo anterior, la única opción real disponible con esta técnica al soldar hierro fundido es un alambre de níquel. Otro problema con el proceso es que puede ser costoso. En el lado positivo de las cosas, el método de soldadura TIG proporciona una soldadura limpia y fuerte en la mayoría de los trabajos de hierro fundido. Además, puede usar el método de soldadura TIG para soldar en frío siempre que use los ajustes apropiados de alambre y gas.
Estos son los cuatro métodos más comunes utilizados para soldar hierro fundido., Ahora que tiene información básica sobre cada método, puede elegir una técnica / método que se adapte más a sus necesidades y al trabajo que se está realizando. Sin embargo, independientemente del método que elija para soldar hierro fundido, debe seguir algunos pasos básicos para producir una soldadura efectiva. Estos pasos se discuten a continuación.
los pasos clave en la soldadura de hierro fundido
al soldar hierro fundido por su cuenta, debe conocer los pasos críticos involucrados en la soldadura efectiva de hierro fundido. Hay cuatro pasos involucrados en la soldadura de hierro fundido de bricolaje., Al realizar estos pasos en el siguiente orden, podrá producir una soldadura de hierro fundido extremadamente duradera.
1. Identificar la aleación
los hierros fundidos son parte de la familia de aleaciones de hierro y carbono y tienen un alto contenido de carbono; aquí es donde obtienen su característica de dureza. Mientras que el metal de hierro fundido es duro, esta calidad viene a expensas de la ductilidad. En comparación con el hierro forjado o el acero, el hierro fundido es mucho menos maleable.
como resultado de lo anterior, el metal se expande y contrae cuando se calienta y enfría durante el proceso de soldadura., Esto crea tensión de tracción. Puede ser extremadamente difícil soldar hierro fundido porque cuando se estresan o se calientan, se agrietan en lugar de deformarse o estirarse. Sin embargo, puede mejorar esta situación agregando diferentes aleaciones. Las siguientes son las dos opciones disponibles para usted.
hierro fundido gris
la aleación de hierro fundido más común, el hierro fundido gris es más soldable y dúctil que el hierro fundido blanco. Durante la fabricación, el carbono sobre hierro fundido gris avanza en escamas de grafito y se transforma en una microestructura cristalina de ferrita o perlita., El único problema con este aliado de hierro fundido es que las escamas de grafito en su interior pueden entrar en la piscina de soldadura; Esto causa fragilidad en el metal de soldadura que puede plantear un desafío para los soldadores.
hierro fundido blanco
la otra opción de aleación de hierro fundido disponible para usted es hierro fundido blanco. A diferencia del hierro fundido gris, esta forma de hierro fundido puede mantener el carbono como carburo de hierro sin acelerarlo como grafito. El resultado es una microestructura cristalina de cementita quebradiza y dura. Sin embargo, una causa importante de preocupación con el hierro fundido blanco es que en su mayoría se considera no soldable.,
2. Limpie la pieza fundida
debe preparar todas las piezas fundidas correctamente antes de comenzar a soldar; esto es independientemente de la aleación fundida que haya elegido para soldar. Otra cosa importante que hacer aquí es eliminar todos los materiales de la superficie para preparar la fundición para la soldadura. Esto asegurará que la fundición en el área de soldadura esté completamente limpia.
una vez hecho esto, el siguiente paso sería eliminar el aceite, la grasa, la pintura y otros materiales obstructivos del área de la soldadura., Una de las cosas más importantes para garantizar aquí es que el calor se aplica lenta y cuidadosamente al área de soldadura durante un corto período. Esto ayudará a eliminar cualquier gas atrapado en el área de soldadura del metal base. Una técnica que puede usar para probar la preparación de la superficie de hierro fundido es apoyar un pase de soldadura en el metal. Si hay impurezas presentes en el metal, entonces será poroso. Para asegurarse de que se ha eliminado la porosidad, puede repetir el proceso varias veces mientras muele el pase.
3., Precalentamiento
cuando se pone bajo tensión, todos los hierros fundidos pueden volverse vulnerables al seguimiento. Por lo tanto, lo más importante para evitar grietas en el hierro fundido es controlar el calor durante la soldadura. Hay tres pasos involucrados en la soldadura de hierro fundido. Los tres pasos son:
- precalentamiento
- entrada de bajo calor
- enfriamiento lento
la expansión térmica es la razón principal por la que desea controlar el calor durante la soldadura. Es probable que el Metal se expanda cuando se calienta., Sin embargo, calentar y expandir toda una pieza de hierro fundido al mismo ritmo ayudará a evitar el estrés en el metal. Por otro lado, localizar el calor en la zona afectada por el calor puede causar que se acumule estrés en el metal.
el problema con el calentamiento localizado es que puede conducir a una expansión restringida. Aquí, el metal más frío alrededor de la zona afectada por el calor controla los HZ. Además, el gradiente térmico entre el cuerpo de colada y la zona afectada por el calor determina el grado de tensión resultante.,
El estiramiento alivia el estrés causado por la expansión y contracción restringidas en el acero y otros metales dúctiles. Sin embargo, esto puede conducir a grietas en el metal durante la contracción; esto se debe a que la ductilidad de los hierros fundidos es bastante pobre.
con la pre audición, puede reducir el gradiente térmico entre la zona afectada por el calor y el cuerpo de fundición. Esto, a su vez, reducirá la tensión de tracción inducida por la soldadura. En general, los métodos de soldadura a mayor temperatura necesitan un precalentamiento a mayor temperatura., Por lo tanto, la mejor estrategia para reducir la entrada de calor en ausencia de precalentamiento adecuado es elegir un proceso de soldadura a baja temperatura. Además, Usted debe ir para los alambres o las barras de soldadura con un punto de fusión bajo.
otro factor que afecta las tensiones inducidas en la soldadura es la velocidad de enfriamiento. La contracción puede resultar de un enfriamiento rápido, lo que lleva a soldaduras frágiles y fácilmente agrietadas. Por otro lado, un enfriamiento bajo puede minimizar el estrés causado por la contracción y el endurecimiento.,
para concluir este paso, quisiéramos que, mientras que todos los hierros fundidos pueden desarrollar grietas cuando se ponen bajo tensión, puede reducir las posibilidades de esto con precalentamiento. Esto indica la importancia de este paso en la soldadura de hierro fundido.
4. Elija una técnica de soldadura
ya hemos pasado por las cuatro técnicas/método principales utilizados para soldar hierro fundido. En base a la información proporcionada anteriormente, debe elegir una técnica de soldadura que sea la más adecuada para el trabajo de soldadura a mano. En otras palabras, debe elegir una técnica de soldadura basada en el tamaño del metal y la aleación soldada.,
5. Acabado
Una vez que haya elegido y utilizado la técnica de soldadura más adecuada para el hierro fundido que necesita soldar, el siguiente y último paso sería terminar la soldadura. A medida que la soldadura se enfría y se contrae, la tensión de tracción se puede construir en el metal de hierro fundido que se suelda.
Por lo tanto, la fase de contracción térmica es cuando el metal fundido de hierro es más probable que desarrolle grietas. Es casi seguro que la soldadura comenzará a agrietarse una vez que la tensión llegue a un punto crítico., La buena noticia es que hay una manera de reducir las posibilidades de que la soldadura desarrolle una grieta; esto implica la aplicación de esfuerzos de compresión durante el enfriamiento para oponerse a los esfuerzos de tracción.
mientras que la soldadura es todavía suave, una técnica llamada peening es empleada por los soldadores a un cordón de soldadura que puede ser deformado. La técnica de peening implica el uso de un martillo de bola-peen para realizar golpes moderados.
¿Por qué es útil esta técnica? Porque puede ayudar a reducir las posibilidades de que se desarrolle una grieta en la zona afectada por el calor y la soldadura., Sin embargo, una cosa importante a asegurar es que este método se debe utilizar solo cuando el metal que se suelda es relativamente dúctil. El paso final que debe realizar mientras suelda el control de hierro fundido es el control de enfriamiento.
¿Qué implica este proceso? Es un proceso que busca ralentizar el enfriamiento tanto como sea posible mediante el uso de materiales aislantes. Otra forma utilizada para ralentizar el proceso de enfriamiento natural es aplicando calor para soldar periódicamente. Todas estas cosas aseguran un buen acabado y una soldadura efectiva de hierro fundido. Ahora sabes cómo soldar hierro fundido.,
publicaciones similares:
- Cómo forjar la soldadura como un profesional
- Cómo soldar latón
- ¿La soldadura debilita el acero? Esto es lo que necesitas saber
