Cómo soldar hierro fundido

Guía detallada sobre los tipos de hierro fundido, su identificación y soldadura

Se supone que los hierros fundidos tienen buena soldabilidad, pero en realidad es todo lo contrario. Son mucho más difíciles de soldar y no fáciles de predecir. Los diferentes tipos de hierro fundido se comportan de manera diferente durante y después de la soldadura. Por ejemplo, un hierro SG puede contener más tensiones residuales en comparación con el hierro fundido gris durante la soldadura. El hierro fundido, como sabemos, es un tipo de aleación ferrosa que tiene más del 2 % de carbono, del 1 al 3 % de silicio y manganeso, y una pequeña cantidad de azufre y fósforo. Tienen un punto de fusión bajo en comparación con el acero y también baja tenacidad y ductilidad.

Los principales tipos de hierro fundido son:

  1. Hierro fundido gris
  2. Hierro fundido blanco
  3. Hierro fundido nodular
  4. fundición maleable
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Microestructura de hierro fundido

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Microestructuras de hierro fundido (Cortesía Sr. Vikram S.)

Cómo identificar los tipos de hierro fundido

La identificación del hierro fundido se puede realizar utilizando los siguientes métodos:

  1. Inspección visual: aspecto gris oscuro sucio para hierro fundido gris y SG, hierro fundido blanco: color blanquecino.
  2. Verificación por certificado de prueba, identificación del material del proveedor.
  3. Prueba de chispa: consulte la imagen a continuación para identificar el hierro fundido según el tipo de chispa.
  4. Pruebas metalográficas

En todas las pruebas anteriores, la prueba de chispa para la identificación de hierro fundido es muy utilizada y fácil de realizar.

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Soldadura de varios hierros fundidos

La soldadura o soldadura fuerte de hierro fundido se utiliza generalmente para:

  1. Reparación por soldadura de defectos de cimentación.
  2. Reparaciones de piezas fundidas en servicio, como bombas, válvulas, etc.
  3. acumulación de soldadura en hierro fundido debido a la corrosión o reparaciones.

Todos los tipos de hierro fundido, excepto el hierro fundido blanco, se consideran soldables pero más difíciles en comparación con el acero. La soldadura también depende de la edad del hierro fundido, ya que los hierros fundidos fabricados anteriormente tienen más impurezas en comparación con los modernos, donde los procesos de fundición han mejorado mucho. Hoy en día, la soldadura de hierro fundido se lleva a cabo mediante soldadura con varilla (SMAW), TIG, GMAW y FCAW y mediante soldadura fuerte, más común para los tipos de hierro fundido difíciles de soldar. La siguiente tabla proporciona las varillas de soldadura/consumibles recomendados para soldar hierro fundido mediante soldadura con electrodo revestido, FCAW, GTAW, GMAW y soldadura fuerte como referencia.

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En general, la soldabilidad de diferentes hierros fundidos se puede dar como:

  1. Hierro fundido gris: se puede soldar con algunas dificultades.
  2. Hierro fundido blanco: no se puede soldar .
  3. Hierro fundido maleable: la soldadura afecta las propiedades mecánicas y la pieza no coincidirá con las propiedades de la soldadura.
  4. Hierro fundido dúctil: muy difícil de soldar y requiere mucho tiempo.

Varilla de soldadura/alambre de relleno TIG MIG para soldadura de hierro fundido

La soldadura con varilla o soldadura SMAW de hierros fundidos se realiza utilizando varillas de soldadura de níquel 99 (AWS A5.15 ENi-Cl) y níquel 55 (AWS A5.15 ENiFe-Cl). Estos electrodos tienen un alto contenido de níquel para ofrecer una buena solubilidad para el alto contenido de carbono y dan una soldadura dúctil para absorber las tensiones de soldadura que, de lo contrario, podrían agrietar el hierro fundido.

La soldadura fuerte o brazing es otro proceso de unión más extendido para reparaciones de hierro fundido y soldadura de hierro fundido a otros materiales como acero al carbono o acero aleado. La soldadura fuerte o soldadura fuerte de hierros fundidos se realiza utilizando varillas de bronce de baja emisión de humos (RBCuZn-C) recubiertas con fundente o varillas de alpaca (RBCuZn-D). El fundente de soldadura fuerte adicional durante la soldadura ayuda a que el charco fundido fluya bien en la zona de soldadura.

Precalentamiento de Hierros Fundidos para soldadura

-Para soldadura con varilla (SMAW)

El precalentamiento no es obligatorio para soldar hierro fundido, pero puede ser útil para contrarrestar la dureza. El hierro fundido con contenido de plomo (puede identificar si el hierro fundido cambia de color a verdoso debido al calentamiento) es beneficioso para precalentar antes de soldar. Pero los tipos de hierro fundido que tienen problemas de soldabilidad son mejores para soldar sin precalentamiento usando soldadura en frío. La soldadura en frío aquí significa soldar tiradas pequeñas en lugar de soldar tiradas completas en hierros fundidos que son difíciles de soldar. El hierro fundido donde no hay problemas de agrietamiento se puede soldar con operaciones de soldadura continua.