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• ¿Qué es corrosión en las superficies a soldar y qué tipos de acero se ven afectados?
• ¿Qué metales de aportación para soldadura fuerte se recomiendan para que no se produzca la corrosión en las superficies de unión?
• ¿Pueden utilizarse otros metales de aportación para evitar la corrosión de las superficies de unión?
• ¿Por qué se agrieta el carburo de tungsteno tras la soldadura fuerte?
• ¿Qué medidas pueden tomarse para evitar el agrietamiento del carburo de tungsteno cementado?
• ¿Cómo puedo mejorar la humectación de los metales de aportación para soldadura fuerte sobre el carburo de tungsteno cementado?
• ¿Qué consideraciones deben tenerse en cuenta en la soldadura fuerte de metales de aportación que contengan estaño o silicio?
• ¿Qué metales de aportación son adecuados para los entornos marinos o acuosos?
• ¿Pueden recomendar metales de aportación para la soldadura fuerte secuencial o puntual?
• ¿Pueden los metales de aportación para soldadura fuerte compaginar con el color de diferentes metales?
• ¿Qué es el resquebrajamiento por esfuerzos o la penetración intergranular en el contexto de la soldadura fuerte y cómo evitarlo?
• ¿Qué medidas de seguridad debemos seguir con metales de aportación que contengan cadmio?

La corrosión de las fisuras en las superficies a soldar constituye un fallo específico que se produce cuando las uniones de soldadura fuerte de la plata en acero inoxidable quedan expuestas al agua o a la humedad durante el servicio. En estas condiciones puede producirse el fallo de la unión a lo largo del interfaz entre el acero inoxidable y el metal de aportación de la soldadura fuerte.

Para que se produzca el fallo de una unión por corrosión de sus superficies se tienen que cumplir tres criterios.
1). Al menos uno de los componentes de la unión tiene que ser de acero inoxidable.
2). El metal de aportación de la soldadura fuerte tiene que ser susceptible a este tipo de fallo.
3). La unión ya terminada debe quedar expuesta a humedad o entornos húmedos durante el servicio.

Son susceptibles de sufrir ataques de corrosión en las superficies de unión todo tipo de acero inoxidable. Los aceros inoxidables sin níquel, o los ferríticos con un bajo contenido de níquel, así como los del tipo martensítico (por ejemplo, los tipos 403, 410, 416, 420, 430, 431), son los más susceptibles de sufrir corrosión en las fisuras de las superficies de la unión.

Los aceros inoxidables de calidad austenítica (por ejemplo, los tipos 302, 303, 304, 316, 321) son más resistentes. Si se eligen las aleaciones de soldadura fuerte correctas, los fallos en esta calidad de materiales serán raros.

Existen varios otros metales de aportación que pueden utilizarse para evitar la esta corrosión potencial:-

Diríjase a Johnson Matthey si desea más información sobre estos productos o cualquier otro asunto relativo a este problema.

Lo que sigue son tres medidas que pueden tomarse para evitar el agrietamiento de los segmentos de carburo de tungsteno:-

1. Proyecto de la unión para evitar el agrietamiento
El incremento de la holgura de la unión facilitará una capa más gruesa de metal de aportación dúctil para la soldadura dura que será capaz de resistir en mayor grado los esfuerzos que se derivan de la diferencia de dilatación.
En el caso de las piezas de carburo de gran tamaño, el empleo de espaldares delgados puede derivar en agrietamientos, dado que no son capaces de soportar los elevados esfuerzos que se producen en la contracción que tiene lugar durante el enfriamiento. El uso de materiales de espaldar más gruesos para sujetar el carburo puede reducir la incidencia de fallo. La curvatura o agrietamiento de los carburos de más longitud puede llegar a ser un problema. Habrá que tener en cuenta el uso de múltiples piezas de carburo para superar este problema.

2.  Selección del metal de aportación para evitar el agrietamiento
Las aleaciones convencionales de metales de aportación de flujo sin restricciones para soldadura fuerte, tales como Silver-flo™ 55, capaces de rellenar huelgos de unión de 0,05 mm, son satisfactorios para la soldadura fuerte de piezas de carburo de hasta 9 mm.
Las piezas de carburo de gran tamaño pueden verse sometidas a tales esfuerzos, que se agrietarán durante la soldadura fuerte o en las operaciones posteriores de rectificado. En el caso de estas aplicaciones, la unión debe reforzarse artificialmente.  La utilización de metales de aportación de flujo menos fluido, tales como Argo-braze™ 49H, o un trimetálico para soldadura fuerte, puede conseguirlo.

3. Enfriamiento y acabado 
Se recomienda siempre que el enfriamiento del carburo sea lento y uniforme con miras a evitar los esfuerzos y su posible agrietamiento. No se recomienda el enfriamiento por agua. Es aconsejable evitar que se produzcan esfuerzos térmicos durante las tareas de rectificado y acabado de los componentes de carburo.

El metal de aportación en estado fundido para soldadura fuerte humectará más fácilmente el carburo cementado si la superficie se rectifica poco antes de efectuar la soldadura fuerte y, después, se desengrasa y mantiene limpia antes de aplicar el fundente.
El grado de humectación del metal de aportación para soldadura fuerte sobre la superficie del componente de carburo de tungsteno dependerá de su composición. Los carburos de tungsteno cementado que tenga pequeñas dosificaciones de carburo de tántalo o de titanio son más difíciles de humectar que los carburos estándar.

La humectación puede mejorarse empleando metales de aportación para soldadura fuerte que contengan níquel o manganeso (por ejemplo, Argo-braze™ 49H) y fundentes especiales modificados con contenido de boro, tales como Tenacity™ nº 6 en pasta o en polvo. El chapado o recubrimiento del carburo con un metal de fácil humectación, tal como el cobre o el níquel, puede también ayudar a solventar este problema.

Por lo general, cuando el carburo de tungsteno cementado se una por soldadura fuerte, se seguirá una pauta de calentamiento que lleve a los dos componentes a la temperatura de soldadura fuerte simultáneamente.  Se tomarán las medidas necesarias para no sobrecalentar el componente de carburo de tungsteno cementado, dado que ello incrementará los esfuerzos a los que se verá sometido. Una vez fundido el metal de aportación para soldadura fuerte, se aconseja mover el carburo ligeramente para facilitar la humectación y desplazar el fundente o el gas atrapado.

Los metales de aportación tienen una gama de temperaturas de fusión corta y pueden tener tendencia a resquebrajarse si se enfrían con agua cuando se encuentran a  temperaturas muy elevadas (superiores a 300 ˚C).  Este es precisamente el caso de los metales de aportación cuyas temperaturas de soldadura fuerte son medias o altas. No se enfriarán con agua cuando se utilicen para unir componentes por soldadura fuerte cuyos coeficientes térmicos de dilatación difieran.

Pueden utilizarse metales de aportación que contengan silicio para unir por soldadura fuerte conjuntos de acero, pero no se recomiendan cuando los componentes de acero se vean sujetos a grandes esfuerzos de percusión o de fatiga durante el servicio, dado que el silicio da lugar a un hierro intermetálico quebradizo.

Cuando se unan conjuntos por soldadura fuerte que tengan que entrar en contacto con agua marina u otras soluciones acuosas de gran concentración de iones de hierro, es importante que tanto el metal principal como el metal de aportación para soldadura fuerte sean resistentes a la desgalvanización.

Johnson Matthey acometió labores de investigación en el decenio de 1940 y descubrió que los metales de aportación Silver-flo™ 60, 56, 55, 452, 44 y 43 ofrecen todos ellos una buena resistencia a la desgalvanización. Por consiguiente, estas aleaciones de metal de aportación han encontrado aplicaciones en la soldadura fuerte de las tuberías y accesorios de uso submarino y en las operaciones de astilleros. 

De estos metales de aportación Silver-flo™ 55 es el que más se utiliza por su baja temperatura de soldadura fuerte y sus excelentes características de fluidez.

A fin de ejecutar un montaje en dos o más operaciones, puede que sea necesario utilizar metales de aportación para soldadura fuerte que tengan temperaturas de fusión progresivamente bajas. Esta técnica impedirá perturbar las uniones de soldadura fuerte anteriores. Existe un número de metales de aportación con gamas de temperatura de fusión cortas que son ideales para estas tareas. 

Silver-flo™ 24, 20 y 16 son también adecuados para la soldadura fuerte puntual. 

Hay algunas aplicaciones en las que la compaginación de los colores de los metales de aportación de soldadura fuerte y de los metales principales es deseable. Se considerarán las siguientes aleaciones de Silver-flo.

1.  Silver-flo™ 60, 56 y 55 son plateados y adecuados para utilizarse con níquel, plata o acero inoxidable, a condición de que no haya peligro de corrosión en las superficies de la unión.  
2.  Silver-flo™ 20, 18 y 16 tiene un color más amarillo o alatonado. Por consiguiente, permiten una compaginación aceptable para el latón, si bien cabe la posibilidad de que la temperatura de fusión del metal de aportación para soldadura fuerte se acerque a la del metal principal.

El níquel y las aleaciones de níquel son susceptibles de resquebrajarse durante la soldadura fuerte con metales de aportación que contengan plata. Este agrietamiento se suele denominar penetración intergranular o agrietamiento por esfuerzos. Las aleaciones de cobre con un alto contenido de níquel, tal como de 70:30 cupro-níquel, tienen también tendencia a este fallo. La eliminación de la causa de los esfuerzos eliminará el problema.

Se recomienda utilizar Silver-flo™ 60 cuando no puede garantizarse la ausencia de esfuerzos. La concentración relativamente baja de cinc y lo elevado de la temperatura de soldadura fuerte reducen la posibilidad de que aparezcan agrietamientos por esfuerzos.

Hoy día se reconoce ampliamente el peligro potencial que presentan los humos de óxido de cadmio. La extracción local de humos durante la soldadura fuerte es hoy día prácticamente obligatoria.  El metal de aportación no se calentará nunca directamente con una llama. Se usará el calentamiento indirecto de los componentes a unir para fundir el metal de aportación. Si se considera que los metales de aportación con contenido de cadmio pueden presentar un peligro potencial para la salud, se utilizará un metal de aportación sin cadmio de la gama Silver-flo™ de Johnson Matthey.
Las fichas de datos sobre seguridad de los materiales indican toda la información necesaria sobre los niveles de exposición. Estas fichas se consultarán antes de utilizar un metal de aportación para soldadura fuerte con contenido de cadmio.
El empleo de metales de aportación con contenido de cadmio está prohibido en la fabricación de alimentos y en los equipos de manipulación de bebidas, instrumentos médicos, componentes para automoción y aparatos eléctricos y electrónicos.

Descargue la Ficha informativa HSE del Ministerio de Seguridad e Higiene del Reino Unido – Ficha técnica nº 31 ‘El cadmio en la soldadura fuerte o blanda de la plata’ www.hse.gov.uk/pubns/eis31.pdf .