¿Se puede soldar aluminio con acero? ¡Todos los hechos!

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Última actualización el 27 de agosto de 2022

El acero y el aluminio son metales altamente soldables por sí solos. Es fácil soldar acero con acero o aluminio con aluminio. La pregunta que siempre surge es si se puede soldar aluminio con acero. La respuesta es sí, pero soldar estos dos metales puede ser problemático y requiere habilidad para soldar.

La soldadura de aluminio con acero es difícil porque los dos metales tienen diferentes propiedades metalúrgicas y físicas. Presentan diferentes puntos de fusión y conductividad térmica, lo que dificulta su unión. Además, los dos son virtualmente insolubles el uno en el otro. En estado fundido, reaccionan y forman fases intermetálicas quebradizas que dificultan su unión al soldar. La soldadura resultante puede ser demasiado frágil e inapropiada para la mayoría de las aplicaciones.

Este artículo analiza por qué es necesario soldar aluminio con acero, por qué es imposible usar métodos de soldadura tradicionales y las mejores formas de soldar aluminio con acero y obtener soldaduras fuertes.


¿Por qué es necesario soldar aluminio con acero?

El aluminio y sus aleaciones son más ligeros que el acero. El acero tiene una densidad de alrededor de 7,75 a 8,05 g/cm3, mientras que el aluminio y sus aleaciones tienen una densidad de alrededor de 2,70 g/cm3. Por lo tanto, el acero es casi tres veces más pesado que el aluminio.

La mayoría de las industrias usan acero para varias aplicaciones estructurales debido a su alta resistencia. Sin embargo, debido a su alta densidad, las penalizaciones de peso están asociadas con el uso del metal para aplicaciones estructurales.

Para algunas industrias, es necesario utilizar materiales más ligeros, lo que hace que el acero sea inapropiado para varias aplicaciones. Algunos automóviles con estructuras de acero son pesados ​​y emiten una gran cantidad de gases de efecto invernadero, lo que los hace inadecuados.

Dado que es imposible reemplazar toda la estructura con aluminio, la mejor opción es mezclar cosas y soldar aluminio con acero. Sin embargo, es difícil utilizar técnicas de soldadura convencionales como la soldadura por arco, la soldadura MIG o la soldadura TIG.

Haber de imagen: Tawansak, Shutterstock

¿Por qué no puede usar métodos de soldadura tradicionales para unir aluminio con acero?

Las principales diferencias entre el aluminio y el acero dificultan el uso de soldadura por arco, soldadura MIG o soldadura TIG para unir los dos.

Estas son algunas de estas diferencias:

  • Punto de fusión: el acero tiene un punto de fusión de 2500 °F, mientras que el aluminio se funde a 1221 °F. Además, el aluminio tiene una capa de óxido con un punto de fusión de 3700°F.
  • Conductividad térmica: el aluminio tiene una conductividad térmica más alta que el acero. Esto significa que se extrae más calor del baño de soldadura hacia las partes más frías de la base de aluminio. Más calor producido durante la soldadura por arco, MIG o TIG haría que el acero se deformara.
  • Tipo de corriente: Al igual que suelda con TIG, debe tener una corriente alterna. Los electrodos deben alternar entre cargas positivas y negativas. Los electrodos positivos eliminan la capa de óxido mientras que los negativos derriten la base de aluminio. La soldadura TIG necesita corriente continua y electrodos con carga negativa. Si suelda con TIG con corriente continua, no podrá atravesar la capa de óxido. Esto peina el metal de aporte con una capa de óxido parcialmente derretida que conduce a un cordón de soldadura contaminado.
  • Compuestos intermetálicos frágiles: La falta de fusión entre el aluminio y el acero conduce al desarrollo de compuestos intermetálicos frágiles. Los compuestos son débiles, lo que lleva a puntos débiles y roturas.

Cómo soldar aluminio a acero

Los insertos de transición bimetálicos y el recubrimiento por inmersión son los dos métodos más efectivos para soldar aluminio con acero. Veamos cómo soldar aluminio con acero usando cada método.

Insertos de transición bimetálicos

Este es un método popular que puede usar para soldar aluminio con acero. Los insertos de transición bimetálicos generalmente producen uniones soldadas de alta calidad. Estas secciones cuentan con las mismas partes de acero y aluminio ya unidas.

El método ayuda a crear soldaduras de alta calidad con una resistencia similar a la de las uniones de acero con acero o de aluminio con aluminio. El tamaño y la forma del inserto de transición bimetálico varían. El inserto generalmente está hecho de una parte de aluminio con una parte igual de acero unida directamente al aluminio.

El inserto se coloca entre el aluminio y el acero que está soldando. Puede usar soldadura TIG para completar la soldadura. La parte de acero está soldada al componente de acero, mientras que la parte de aluminio está soldada al componente de aluminio.

La parte de aluminio con aluminio se suelda primero para garantizar que no se sobrecalienten los insertos. Una vez que haya completado la soldadura inicial, los componentes de aluminio absorben el calor y aseguran que los insertos no se sobrecalienten mientras suelda el acero a la pieza de acero. Este método se aplica cuando se sueldan tuberías de acero de aluminio, tuberías en intercambiadores de calor y aplicaciones similares.

Guía paso por paso

Estos son los pasos que debe seguir para soldar aluminio con acero utilizando insertos de transición bimetálicos.

  • Comience soldando con TIG el aluminio al inserto para evitar el sobrecalentamiento debido a la diferencia en los puntos de fusión. Suelde la otra parte del inserto al acero. Estos son los pasos sobre cómo soldar TIG.
      • Verifique el flujo de gas correcto según el tamaño y la boquilla de metal de acero y aluminio seleccionados.
      • Ajuste su máquina de soldar al tipo de corriente y amperaje correctos.
      • Encienda su máquina de soldar y verifique el control de pie. Coloque el control en un área cómoda.
      • Presione el control de pie y luego encienda el arco de soldadura
      • Agregue la varilla de relleno al borde de ataque
      • Limpie el aluminio y el acero que desea unir con los insertos esmerilando o cepillando con un cepillo de acero inoxidable.
      • Ahora suelde las dos partes juntas.
  • Deja que los metales se enfríen. Ahora sus metales de aluminio y acero están unidos.

  • Recubrimiento por inmersión

    El recubrimiento por inmersión es el otro método eficaz para soldar aluminio con acero. También conocido como aluminizado por inmersión en caliente, el proceso consiste en sumergir el componente de acero en el aluminio para recubrirlo por completo. Esto asegura que no se formen compuestos intermetálicos mientras suelda.

    El aluminio fundido entrará en contacto con la pieza de acero recubierta de aluminio durante el proceso de soldadura. Como no entra en contacto directo con el acero, la soldadura es relativamente fuerte. En este caso, debe usar soldadura por arco para unir los dos metales.

    Sin embargo, mientras suelda, asegúrese de que el arco no entre en contacto con el acero, ya que puede quemar el revestimiento de aluminio. El arco solo debe dirigirse a la parte de aluminio. La parte de aluminio fundido en el baño de soldadura debe dirigirse al aluminio revestido de acero.

    El recubrimiento por inmersión se usa para soldar aluminio con acero que se usa para sellar costuras, pero no para aplicaciones estructurales. Tienen menor aplicación que los soldados con insertos bimetálicos de transición.

    Estos son los pasos a seguir cuando se realiza el proceso de recubrimiento por inmersión.

  • Comience sumergiendo su acero en aluminio fundido para recubrirlo.
  • Suelde con arco el aluminio al acero sumergido, siguiendo estos pasos:
      • Prepare su espacio de trabajo y asegúrese de que haya suficiente ventilación
      • Use equipos de protección
      • Prepare la pieza de aluminio para soldar raspando la película o recubrimiento oxidado para una mejor soldadura.
      • Precaliente el aluminio hasta 400 °F antes de encender el arco, ya que disipa rápidamente el calor. Cuando el hollín desaparezca, comience a soldar.
      • Comience a soldar el aluminio configurando su máquina a 85 amperios y luego use la polaridad inversa de CC.
      • Encienda un arco y aplique una velocidad de desplazamiento rápida para completar la soldadura. Dirija el aluminio fundido hacia el aluminio revestido de acero mientras suelda para unir los dos metales.
  • Permita que los metales se enfríen para obtener una unión fuerte.
  • Haber de imagen: Prapat Aowsakorn, Shutterstock


    Consejos de seguridad al soldar aluminio con acero

    La soldadura de aluminio es diferente de otros metales debido a sus propiedades únicas. Debe tomar precauciones adicionales para garantizar un entorno de trabajo seguro.

    Aquí hay algunas cosas para recordar al soldar aluminio con acero:

    • La apariencia del aluminio no cambia cuando se calienta: Al precalentar o soldar aluminio, es difícil diferenciar cuando está caliente o frío, ya que no cambia de apariencia. Además, el aluminio tiene una mayor conductividad térmica en comparación con el acero. Entonces, cuando suelde aluminio con acero, use guantes de cuero para reducir el riesgo de lesiones.
    • La soldadura de aluminio con acero puede provocar descargas eléctricas: Las soldaduras de aluminio y acero pueden provocar descargas eléctricas. Por lo tanto, necesita un sistema de soldadura bien aislado y una conexión a tierra adecuada para protegerlo del riesgo de descarga eléctrica.
    • El aluminio tiene una alta reflectividad: cuando se suelda acero, la luz radiada es un problema común, pero también es un problema en la soldadura de aluminio. Con esta alta reflectividad, existe un alto riesgo de lesiones relacionadas con la luz al soldar aluminio con acero. La ropa de manga larga o las cortinas que bloquean la luz pueden ayudar a reducir esta exposición.

    Nuestra opinión para finalizar

    Es posible soldar aluminio con acero, aunque el proceso es desafiante y requiere un alto nivel de profesionalismo. Los dos metales difieren en varios aspectos, incluida la conductividad térmica, el punto de fusión y sus diferentes propiedades metalúrgicas, lo que dificulta la soldadura de los dos.

    A pesar de los desafíos, la soldadura de aluminio con acero sigue siendo necesaria para hacer que el acero sea más aplicable para aplicaciones estructurales y otras que requieren metales más livianos. Los métodos de soldadura tradicionales como MIG, TIG o soldadura por arco no se pueden usar para soldar los dos debido a las diferentes propiedades.

    Soldadura de insertos de transición bimetálica en la que se utilizan insertos metálicos con aluminio y acero para unir los dos metales. También puede utilizar el proceso de recubrimiento por inmersión en el que el acero se sumerge en el aluminio para recubrirlo por completo. Esto hace que el proceso de soldadura sea posible porque el aluminio fundido no entra en contacto con el acero durante el proceso de soldadura, lo que genera una soldadura fuerte.


    Crédito de la imagen destacada: Nightman1965, Shutterstock