Cuando hablamos de los procesos convencionales de soldadura, necesariamente debemos hablar de calor, siendo este el fenómeno más importante como transferencia de calor y energía para lograr, unir, aportar, recargar o realizar cualquier actividad de soldadura.
La finalidad principal de los procesos convencionales es unir por medio del uso del calor, el cual permite fusionar dos o más materiales. Este proceso de unión por medio de la aplicación de altas temperaturas, energía y masa a un material determinado trae una serie de fenómenos, que son tanto necesarios, como en cierta medida adversos si no se realizan procedimientos adecuados.
Iniciemos por decir, que, para realizar la coalescencia de materiales, necesitamos necesariamente calor, el cual, a su vez, produce diferentes formas de transferencia de este, tanto en el material como al entorno circundante.
Como mecanismo de transferencia predominante tenemos la conducción, esta depende en gran medida del material con que se este interactuando y de los parámetros eléctricos. Influye en la zona afectada térmicamente, porque es en esta donde ocurre la mayor transferencia térmica y en algunas condiciones de servicio del cordón aplicado y de la estabilidad metalúrgica del material base.
Los otros mecanismos serían por convección y radiación, que también se presentan en los procesos de soldadura. Se podría decir que los efectos de la transferencia por convección se generan principalmente en el volumen del charco de soldadura, influyendo tanto en la entrega de propiedades de los aleantes, como en la presentación, penetración, disposición del cordón de soldadura.
La energía producida por radiación, aunque si pueden incidir en el cordón de soldadura, tiene mayor efecto en el entorno al material aplicado, entre eso, el soldador, que por los rayos UV y ultravioletas producidos, puede generar problemas oculares y en la piel de la persona que este cerca del proceso.
Los procesos de soldadura son procesos de transferencia de calor controlado, ya que es un fenómeno necesario he inevitable y aunque es la que permite focalizar el calor para la fusión, aumentar la fluidez del charco de soldadura, homogenizar la química del aporte, la correcta fusión, también se debe tener en cuenta, que normalmente la entrada de calor no es homogénea y puede ser de una gran magnitud y esto también genera algunos problemas a la hora de aplicar materiales de aporte.
Deformación del material base, cambio de estructuras, tensiones residuales, fisuraciones térmicas, procesos de corrosión por calor y muchos otros fenómenos que se pueden presentar por la aplicación de calor.
A pesar de que las desventajas de los procesos térmicos son inherentes a las actividades de soldadura, sí existen metodologías para mitigar los efectos adversos que se generan. Controlar la entrada de calor equilibrando los parámetros eléctricos, siguiendo las recomendaciones de los procedimientos de soldadura. También el precalentamiento de la zona a soldar y los posteriores tratamientos térmicos, son actividades que ayudan a controlar las afectaciones, como deformaciones, tensiones residuales y demás.
La selección del material de aporte, el diseño de junta y la disposición de los cordones de soldadura, los métodos de transferencia de masa, la selección del proceso de soldadura, son algunos de los métodos que se utilizan para mitigar los efectos del calor generado en la aplicación de materiales de aporte.
En Asteco siempre buscamos mantener la integridad de los elementos que intervenimos y es por esto que hacemos un análisis exhaustivo de todas estas variables que influyen tanto positiva como negativamente en las actividades de soldadura.
Juan Fernando Londoño Lopera
Director Instituto Asteco
