¿Cómo soldar aluminio fundido con soldadura de varilla, tig y MIG?

¿Qué es el aluminio fundido?

El aluminio fundido se utiliza para fabricar bloques de motor, carcasas de motores y muchas otras partes en automóviles debido a su peso ligero en comparación con el acero. Las aleaciones de aluminio se dividen en dos categorías principales: aleaciones de fundición y aleaciones forjadas . Las piezas de fundición de aluminio se producen principalmente mediante los métodos de fundición de moldes de yeso, moldeado permanente, arena verde y seca, revestimiento y yeso. Las aleaciones de fundición también tienen un sistema de designaciones de cuatro dígitos como se indica en la siguiente tabla:

Las aleaciones de fundición de aluminio tienen las siguientes características:
1. Buena fluidez, lo que ayuda a llenar las secciones delgadas.
2. Punto de fusión bajo.
3. Rápida transferencia de calor desde el aluminio fundido al molde.
4. El hidrógeno es el único gas con una solubilidad apreciable en el aluminio y sus aleaciones que puede controlarse mediante métodos de procesamiento.
5. Muchas aleaciones de aluminio están relativamente libres de tendencias al agrietamiento y al desgarro en caliente.
6. Estabilidad química.
7. Buen acabado superficial “como fundido”.
8. Muchas aleaciones de fundición tienen buena soldabilidad.

Soldadura TIG o MIG de fundición de aluminio

La soldadura de fundición de aluminio se puede realizar mediante soldadura TIG o GMAW (soldadura MIG). La selección del alambre de relleno se basa en el tipo de fundición o su serie, es decir, la serie 2000 de 3000 y así sucesivamente.

Generalmente, ER4043 es bueno para soldar muchos tipos de fundición de aluminio usados ​​en bloques de motor usando soldadura TIG o MIG. ER5356 es otra opción. Se utilizará TIG o MIG con polaridad de CA para cualquier tipo de soldadura de aluminio, ya sean soldaduras nuevas o soldaduras de reparación.

Soldadura con electrodo revestido de aluminio fundido

La limpieza y la mínima oxidación superficial del metal de aportación son importantes en todos los procesos de soldadura. El aceite u otros materiales orgánicos, así como una película de óxido pesado en la varilla, interferirán con la coalescencia de la soldadura y también son fuentes de porosidad. Debido a esto, es necesario limpiar la varilla de soldadura y el electrodo antes del empaque.

La soldadura con electrodo revestido de aluminio fundido no es muy popular y los electrodos de soldadura con electrodo revestido están disponibles en tipos limitados en el mercado.

Precalentamiento para soldadura de fundición de aluminio

Generalmente se recomienda el precalentamiento al soldar aluminio fundido grueso. Como el aluminio tiene una alta conductividad térmica, el calor se disipa muy rápido, por lo que precalentar alrededor de 200-250 ° F es bueno, de lo contrario, puede tener problemas de fusión. El control de la temperatura entre pasadas no es un problema con los materiales de aluminio fundido.

Se recomienda el precalentamiento para secciones más gruesas o cuando no se pueda lograr una penetración suficiente debido a la alta conductividad térmica del aluminio.

Por lo tanto, si se enfrenta a alguno de los problemas anteriores, se puede aplicar una temperatura de precalentamiento de 150 a 200 ° C. Además, al reparar grados 5XXX (Al-Mg), puede agrietarse en el área de soldadura o HAZ. Seguir un precalentamiento en estas condiciones es muy beneficioso para mitigar el agrietamiento, entre otras cosas, al utilizar el alambre de relleno adecuado.

Parámetros de soldadura TIG- MIG para soldadura

Los parámetros de soldadura TIG para la soldadura de aluminio fundido se dan en la siguiente tabla.

Los parámetros de soldadura MIG para la reparación de aluminio fundido se dan en la siguiente tabla.

Las soldaduras por arco de tungsteno con gas se hacen más comúnmente con energía de corriente alterna y protección de gas de argón puro (AWS A5.32 (ISO 14175) – I1). Helio [AWS A5.32 (ISO 14175) – I2] adiciones hasta el 25% de la mezcla con
el argón se utiliza para aumentar la velocidad de fusión inicial y la cantidad de fusión en el metal base grueso. Las adiciones de helio de hasta el 75% son muy efectivas con fuentes de alimentación de CA de onda cuadrada y especialmente con frecuencias de CA de hasta 400 Hz. Se prefieren electrodos de tungsteno puro (AWS A5.12M / A5.12 Clase EWP) o tungsteno zirconiado (AWS A5.12M / A5.12 Clase EWZr-1) para AC-GTAW. El tungsteno lantanado y ceriado también se puede utilizar como sustituto del tungsteno puro y circoniado. La polaridad positiva del electrodo de la alimentación de CA proporciona una acción de limpieza del arco para eliminar el óxido de la superficie; sin embargo, los óxidos de aluminio espesos causados ​​por la intemperie, los tratamientos térmicos o los tratamientos anódicos deben reducirse por medios químicos o mecánicos antes de soldar para obtener resultados uniformes y una fusión adecuada.

Soldadura de fundición de aluminio con polaridad DCEP

La energía de corriente continua también se puede utilizar para soldar aluminio con arco de tungsteno con gas. La energía DCEP se puede utilizar para soldar hojas de calibre; sin embargo, se requiere un electrodo de tungsteno de 1/4 pulg. [6,4 mm] de diámetro para transportar los 125 amperios necesarios para soldar un espesor de 1/8 pulg. [3 mm], por lo que esta polaridad rara vez se usa. La energía DCEN se utiliza con
protección de gas de helio (AWS A5.32 (ISO 14175) – I2) y un electrodo de tungsteno toriado para soldar aleaciones a base de aluminio. Esta polaridad negativa del electrodo proporciona un patrón de fusión estrecho y profundo, que es ventajoso para la reparación de soldaduras o piezas fundidas gruesas y para velocidades de soldadura aumentadas en todos los espesores.