La soldadura de hierro fundido suele fallar porque los soldadores la tratan como acero normal, pero el hierro fundido requiere técnicas, temperaturas y preparación completamente diferentes. Estos seis errores críticos pueden convertir una simple reparación en un desastre agrietado e inservible, más difícil de arreglar que el problema original.
El hierro fundido sucio es imposible de soldar correctamente porque los depósitos de aceite, grasa y carbón crean porosidad y enlaces débiles en las soldaduras. El hierro fundido actúa como una esponja, absorbiendo aceite y contaminantes profundamente en su estructura porosa con el paso de los años.
Es necesario lijar la zona de soldadura hasta dejar el metal brillante y limpio, y luego desengrasarla bien con acetona o limpiador de frenos. Muchos soldadores simplemente limpian la superficie y se preguntan por qué sus soldaduras se agrietan inmediatamente.
La contaminación es más profunda de lo que se puede ver; a veces es necesario quitar un cuarto de pulgada de material para alcanzar el metal limpio.
Perforar orificios de tope en ambos extremos de una grieta evita que se extienda durante la soldadura. Si se omite este paso, la grieta se extenderá por delante de la soldadura como la abertura de una cremallera. Los orificios deben tener al menos 3 mm de diámetro y perforarse ligeramente más allá de los extremos visibles de la grieta.
También es necesario ranurar la grieta en V en un ángulo de 60 a 90 grados para asegurar una penetración completa. Intentar soldar sobre una grieta fina sin abrirla garantiza que la soldadura no se adhiera correctamente en la raíz.
El aporte de calor elevado provoca el agrietamiento del hierro fundido, ya que no soporta cambios bruscos de temperatura. Mantenga el amperaje lo más bajo posible sin sacrificar la fusión. El hierro fundido se expande y contrae de forma diferente al metal de aportación, y el calor excesivo agrava este problema.
Las soldaduras cortas de 1 a 2 pulgadas a la vez, lo que permite el enfriamiento entre pasadas, previene la acumulación de calor.
La soldadura continua crea una zona afectada por el calor que se vuelve quebradiza y grietas mientras se enfría.
Granallar cada cordón de soldadura mientras aún está caliente (pero no fundido) alivia la tensión y previene el agrietamiento. Utilice un martillo de bola con golpes ligeros y rápidos. Esta técnica estira ligeramente el metal de soldadura, contrarrestando las fuerzas de contracción que causan las grietas.
También es necesario limpiar entre pasadas para eliminar la escoria y las impurezas que debilitan las capas posteriores. Realizar varias pasadas sin limpiar crea inclusiones que actúan como puntos de falla integrados.
Las varillas de níquel (ENi-CI o ENiFe-CI) son el estándar de oro para el hierro fundido, ya que son blandas, mecanizables y se expanden de forma similar al metal base. El uso de varillas de acero estándar crea una soldadura dura y frágil que se agrieta con la más mínima tensión.
El metal de aporte incorrecto no se adherirá correctamente al alto contenido de carbono del hierro fundido. Las varillas de acero pueden parecer eficaces al principio, pero la soldadura fallará en cuestión de días o semanas.
Saltarse el proceso de granallado casi garantiza su soldadura de hierro fundido Se agrietará porque el metal no tiene forma de aliviar su tensión interna. A medida que el metal de soldadura fundido se enfría y se contrae, tira del hierro fundido circundante con una fuerza tremenda.
Un granallado adecuado requiere golpear la soldadura mientras se enfría, pero aún por encima de 400 °C. Si la temperatura es demasiado alta, se deformará; si es demasiado baja, no aliviará la tensión. Utilice golpes rápidos y ligeros a lo largo de toda la longitud de la soldadura, evitando golpes fuertes que podrían agrietar el metal base.
Alternar entre técnicas de soldadura precalentada y en frío en la misma pieza crea patrones de tensión desiguales que provocan fallas. Si comienza con un método de precalentamiento a 260 °C (500 °F), mantenga esa temperatura durante toda la reparación.
Las temperaturas mixtas provocan diferentes tasas de expansión a lo largo de la pieza, creando concentraciones de tensión en los límites.
Precalentar el hierro fundido a 400-600 °C antes de soldarlo reduce la diferencia de temperatura y previene el agrietamiento por choque térmico. Sin precalentamiento, el hierro fundido frío actúa como un cubo de hielo al contacto con agua caliente: se agrieta instantáneamente por el cambio repentino de temperatura.
Calentar solo la zona de soldadura mientras se deja el resto de la pieza fría crea un gradiente de tensión que causa distorsión y agrietamiento. Toda la pieza necesita cambios de temperatura graduales y uniformes.
Coloque la pieza en arena o vermiculita para reducir la velocidad de enfriamiento después de la soldadura. El enfriamiento rápido al aire libre genera el mismo choque térmico que se intentó evitar con el precalentamiento.
Algunos soldadores enfrían el hierro fundido pensando que es necesario endurecerlo: esta es la forma más rápida de destruir su trabajo por completo.
El tratamiento térmico posterior a la soldadura a 900-1200 °C durante una hora por cada pulgada de espesor elimina la tensión residual y previene el agrietamiento retardado. Sin este paso, una soldadura aparentemente exitosa podría agrietarse días o semanas después, al entrar en servicio.
El enfriamiento lento desde la temperatura de alivio de tensión (no superior a 50 °C por hora) permite que la estructura metalúrgica se estabilice. Envuelva la pieza con mantas cerámicas o entiérrela en arena para controlar la velocidad de enfriamiento.
Sí, pero se necesita un alambre MIG especial a base de níquel y se debe mantener la entrada de calor extremadamente baja. El alambre MIG de acero estándar produce soldaduras frágiles que se agrietan, así que invierta en un alambre de NiFe o NiCl adecuado a pesar del mayor costo.
Probablemente esté soldando demasiado rápido o con demasiado calor, lo que provoca estrés térmico. Reduzca el amperaje, suelde en segmentos cortos de 2,5 cm (1 pulgada), martille cada cordón en caliente y asegúrese de precalentarlo correctamente a al menos 200 °C (400 °F).
La soldadura en caliente precalienta toda la pieza a 500-1200 °C y mantiene esta temperatura durante toda la soldadura. La soldadura en frío no requiere precalentamiento, pero requiere varillas de níquel especializadas, un aporte mínimo de calor y segmentos de soldadura cortos para minimizar la tensión.
Enfríe el hierro fundido lo más lentamente posible; idealmente, más de 24 horas para secciones gruesas. Entierre la pieza en arena o vermiculita inmediatamente después de soldar y no la toque hasta que alcance la temperatura ambiente de forma natural.
