¿Para qué sirve el fundente en la soldadura de aluminio?

El aluminio es un material útil en la soldadura, especialmente para aplicaciones de temperatura fría, pero también presenta algunos desafíos complejos. Muchos tipos de metal requieren algún tipo de protección contra la oxidación para garantizar una soldadura decente, pero esto es especialmente cierto en el caso del aluminio.

¿Para qué sirve el fundente en la soldadura de aluminio? Flux protege el aluminio de la oxidación y la contaminación atmosférica del hidrógeno o la humedad. Más que muchos otros metales, el aluminio es especialmente vulnerable a problemas de porosidad y defectos resultantes de soldaduras contaminadas con aire. El fundente actúa como una barrera entre la soldadura fundida y el aire.

El fundente es una parte integral de muchas operaciones de soldadura, pero para el aluminio es crucial. La composición química del aluminio crea varios desafíos únicos al usarlo como metalúrgico. Siga leyendo para obtener más información sobre el propósito del fundente y su aplicación en la soldadura de aluminio.

¿Qué es el flujo?

En metalurgia, el fundente tiene muchas funciones diferentes, desde limpieza y purificación química hasta protección. En el contexto de la soldadura de aluminio, el fundente es una sustancia en estado sólido que realiza una variedad de funciones:

  • Previene la penetración de hidrógeno atmosférico.
  • Absorbe inclusiones no metálicas y contaminantes.
  • Elimina el hidrógeno disuelto en la soldadura.
  • Permite el refinamiento del grano de aluminio durante el proceso de enfriamiento
  • Previene la oxidación
  • Oxida el exceso de magnesio.

Los tipos de fundente más comunes utilizados en la soldadura de aluminio son mezclas de sales de fluoruro y cloruro. En la antigüedad, se habría creado un fundente usando carbón, potasa o cal. Pero en la metalurgia moderna, existe una amplia variedad de fundentes disponibles que se personalizan para adaptarse a muchas aplicaciones de soldadura diferentes. El gas inerte es otra forma de protección de fundente utilizada en la soldadura de aluminio.

Cuadro típico de selección de fundente (ejemplo)

El fundente elimina algunas impurezas del aluminio durante la soldadura, pero muchos soldadores aficionados tienen la impresión errónea de que el fundente en sí mismo actúa para limpiar la superficie del aluminio.

En cambio, el fundente debe aplicarse después de que el aluminio se haya limpiado completamente de grasa, suciedad y cualquier residuo. Flux descompone la capa superficial de óxido de aluminio que se forma en todas las superficies de aluminio como resultado de la oxidación.

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¿Por qué el aluminio requiere fundente?

El aluminio requiere fundente debido a su composición química. El aluminio es muy reactivo a los químicos atmosféricos como el oxígeno y el hidrógeno, lo que hace que forme una capa superficial de óxido de aluminio cada vez que se expone al aire.

A diferencia del oxígeno, que tiene un punto de fusión bajo, el óxido de aluminio tiene un punto de fusión muy alto. Con una capa de óxido de aluminio, el aluminio se vuelve casi imposible de soldar correctamente sin dañarlo a nivel molecular.

El problema de tener que sobrecalentar el aluminio durante el proceso de soldadura es que esto, a su vez, puede carbonizar o quemar el fundente, lo que genera defectos en la soldadura y una apariencia visual inconsistente. Una soldadura de aluminio exitosa se basa en asegurarse de que la soldadura se mantenga limpia y que el fundente se aplique de manera uniforme después para evitar la exposición a la atmósfera.

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Otro problema con el aluminio es que también tiene una conductividad muy alta para el calor. Esto significa que cuando se suelda aluminio, se debe tener cuidado de restringir el área afectada por el calor tanto como sea posible para evitar distorsiones, fusiones u otros problemas.

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¿Por qué la oxidación arruina una soldadura sin fundente?

Sin fundente para protegerlo durante el proceso de soldadura, el aluminio es vulnerable a la contaminación de la atmósfera circundante. Eso conduce a los siguientes problemas con la soldadura resultante:

  • Defectos físicos: la oxidación puede hacer que la soldadura adquiera una consistencia desigual o salpicada, lo cual es una falla grave en las aplicaciones de soldadura industrial que deben pasar la inspección.
  • Porosidad: la oxidación hace que las soldaduras retengan hidrógeno disuelto que forma burbujas en la soldadura durante el proceso de solidificación, lo que debilita el ensamblaje en la junta al hacer que se ahueque desde adentro.
  • Penetración: una vez que una superficie de aluminio se ha oxidado, esto significa que requerirá niveles mucho más altos de calor para derretir la capa superficial del aluminio. En láminas delgadas de aluminio, esto a veces puede causar que el soplete de soldadura queme completamente la soldadura.
  • Afectación por calor: Exponer el aluminio a altas temperaturas durante períodos más prolongados aumenta la cantidad de metal circundante que se ve afectado por las altas temperaturas que genera la soldadura.
    Esta afectación por el calor puede manifestarse posteriormente como fragilidad en el metal que rodea la junta o distorsión de la superficie.

La clave para una soldadura de aluminio exitosa es poder mover la soldadura rápida y suavemente a la temperatura más baja posible. Una vez que el aluminio se ha oxidado, el aumento del punto de fusión de la capa superficial del aluminio impide que tenga lugar esta suave operación de soldadura.

¿Qué fundente debe usar para el aluminio?

Hay muchos fundentes de soldadura disponibles en el mercado para aluminio que se adaptan a varios tipos de aplicaciones de soldadura de aluminio. Estos son algunos de los fundentes que podría considerar para preparar adecuadamente una soldadura de aluminio según el tipo de técnica de soldadura que esté utilizando:

No importa qué tipo de soldadura esté haciendo, hay un fundente de aluminio en el mercado que le dará lo que necesita para asegurarse de que su soldadura resulte. Aunque la soldadura de aluminio puede ser complicada por su química, saber cómo funciona la metalurgia de la soldadura de aluminio puede ayudarlo a prevenir los factores ambientales que generan problemas durante la soldadura.

Si no está seguro de qué fundente de aluminio es adecuado para su proyecto, es una buena idea consultar en su tienda local de suministros de soldadura o en un foro de soldadura de aluminio en línea para ver qué recomiendan otros soldadores para el trabajo. Si bien siempre debe tomar las opiniones de Internet con un grano de sal, es una buena idea investigar un poco antes de comprometerse con un tipo particular de flujo.

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¿Se puede soldar aluminio con alambre fundente con núcleo a base de acero?

La respuesta es no. El alambre de núcleo fundente está especialmente diseñado para aplicaciones de soldadura de acero y no está diseñado para usarse con soldadura de aluminio. El único alambre de núcleo fundente disponible para aplicaciones de aluminio se encuentra en la soldadura de aluminio.

Una mejor alternativa a tratar de soldar con fundente de alambre y aluminio es soldar la junta de aluminio con un soplete de propano y un protector de fundente de gas. Sin un protector de gas, la soldadura también es otra forma de evitar tener que realizar una soldadura completa. La soldadura de aluminio solo es factible para algunos tipos de trabajos de reparación específicos o como método de montaje para suavizar grietas, agujeros y otros defectos menores.

Otros consejos para soldar aluminio

Cuando suelda aluminio, hay algunos conceptos básicos que debe comprender y practicar para lograr un buen resultado. Aquí hay algunas maneras de mejorar su soldadura de aluminio:

  • Asegúrese de que la base de aluminio esté limpia y que se haya restregado la capa externa de aluminio en el sitio de soldadura con un cepillo de alambre.
  • Retire el fundente después de que la soldadura se haya solidificado. Si el fundente se deja en el sitio de soldadura, puede causar corrosión y problemas de rendimiento en la junta más adelante.
  • Asegúrese de que las láminas de aluminio se almacenen adecuadamente. El almacenamiento vertical evita la acumulación de agua, y el aluminio se almacena mejor en interiores en condiciones de temperatura controlada para obtener resultados de soldadura óptimos.
  • Nunca suelde sin equipo de protección. Puede parecer que vale la pena saltarse la molestia de ponerse guantes de soldadura o entrecerrar los ojos a través de una soldadura de arco rápido sin visor, pero mirar un arco eléctrico puede causar daño permanente a la vista, y los guantes de soldadura previenen quemaduras graves de tercer grado como una resultado de salpicaduras o escoria de soldadura.

El aluminio es un metal exótico y puede ser algo complicado de manipular como soldador, pero ser meticuloso en la forma en que prepara y configura la soldadura hace una diferencia significativa en el resultado.

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Flux cumple un propósito necesario en la soldadura de aluminio

Ya sea protegiendo la soldadura con un gas inerte o formando una barrera protectora en la superficie del metal mismo, el fundente es crucial para la soldadura de aluminio para evitar los muchos problemas de soldadura que pueden surgir al trabajar con esta forma temperamental de metal. Las mismas propiedades que lo convierten en un activo en aplicaciones de clima frío causan problemas graves en aplicaciones de alta temperatura.

No importa si está haciendo soldadura de aluminio como un proyecto doméstico o si lo está haciendo profesionalmente, un proyecto de soldadura de aluminio necesita fundente para un resultado exitoso.

Fuentes:
https://www.harrisproductsgroup.com/en/blog/2016/june/five-misconceptions-about-flux.aspx
https://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=fluxes_for_melting_aluminum
https://www.instructables.com/community/¿Puedo-soldar-aluminio-con-un-soldador-mig-si-tengo-fl/
https://en.wikipedia.org/wiki/Flux_(metalurgia)
https://www.metalsupermarkets.com/tips-for-welding-aluminum/
https://superiorflux.com/role-of-flux/
https://www.tinmantech.com/faqs/welding-FAQs/alumaloy-vs-rods-and-flux.php
https://www.thefabricator.com/thefabricator/article/aluminumwelding/understanding-aluminum-welding-compared-to-steel-welding