Oxy-acetylene Cutting 

El corte de metales ferrosos mediante el proceso de oxiacetileno consiste principalmente en la rápida combustión u oxidación del metal en una zona localizada. Es una forma rápida y económica de cortar hierro y acero cuando no se requiere un borde acabado.

Tiene las válvulas convencionales de oxígeno y acetileno en el mango del soplete que controlan el flujo de los dos gases al cabezal de corte. También tiene una válvula de oxígeno debajo de la palanca de oxígeno en el cabezal de corte para poder obtener un ajuste más fino de la llama.

El tamaño de la punta de corte viene determinado por el grosor del metal a cortar. Ajuste los reguladores a las presiones de trabajo recomendadas para el soplete de corte en función del tamaño de punta seleccionado. Antes de comenzar cualquier operación de corte, el área debe estar libre de todo material combustible y el personal que participe en la operación de corte debe llevar el equipo de protección adecuado.

A continuación se abre la válvula de acetileno del mango y se enciende el soplete con un percutor. Se aumenta la llama de acetileno hasta que desaparezca el hollín negro. A continuación, se abre la válvula de oxígeno situada debajo de la palanca de corte y se ajusta la llama a punto muerto. Si se necesita más calor, abrir las válvulas para añadir más acetileno y oxígeno. Accione la palanca de corte y reajuste la llama de precalentamiento a neutro si es necesario.

El metal se calienta hasta alcanzar un color rojo brillante (1.400 °F-1.600 °F, que es la temperatura de ignición) mediante los orificios de precalentamiento en la punta del soplete de corte. A continuación, se dirige un chorro de oxígeno a alta presión contra él pulsando la palanca de oxígeno del soplete. Este chorro de oxígeno se combina con el metal al rojo vivo y forma un óxido fundido intensamente caliente que es soplado por los lados del corte. A medida que el soplete se desplaza a lo largo de la línea de corte prevista, esta acción continúa calentando el metal en su trayectoria hasta la temperatura de encendido. El metal, así calentado, también se quema hasta formar un óxido que es soplado hacia la parte inferior de la pieza.

Soldadura oxiacetilénica de metales ferrosos - Oxy-Acetylene Welding of Ferrous Metals 

Acero (incluido el SAE 4130) 

El acero de bajo carbono, el acero de baja aleación (por ejemplo, 4130), el acero fundido y el hierro forjado se sueldan fácilmente con la llama oxiacetilénica. Los aceros de bajo carbono y de baja aleación son los materiales ferrosos que se sueldan con gas con más frecuencia. A medida que el contenido de carbono del acero aumenta, puede repararse mediante soldadura utilizando procedimientos específicos para diversos tipos de aleación. Los factores que intervienen son el contenido de carbono y la templabilidad. Para los aceros al níquel-cromo resistentes a la corrosión y al calor, la soldabilidad permitida depende de su estabilidad, del contenido de carbono y del tratamiento de recalentamiento.

La Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) y el Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) proporcionan un sistema de designación que es un estándar aceptado por la industria. El SAE 4130 es una aleación de acero ideal para la construcción de fuselajes y armazones de pequeñas aeronaves; también se utiliza en los cuadros de motocicletas y bicicletas de alta gama y en los cuadros y jaulas antivuelco de los coches de carreras. El tubo tiene una gran resistencia a la tracción, es maleable y fácil de soldar.

El número "4130" es también un código AISI de 4 dígitos que define la composición química aproximada del acero. El "41" indica que se trata de un acero de baja aleación que contiene cromo y molibdeno (cromoly) y el "30" designa un contenido de carbono del 0,3%. El acero 4130 también contiene pequeñas cantidades de manganeso, fósforo, azufre y silicio, pero como todos los aceros, contiene principalmente hierro.

Cromo-molibdeno - Chrome Molybdenum 

La técnica de soldadura para el cromo-molibdeno (chromemoly) es prácticamente la misma que para los aceros al carbono, excepto para las secciones de más de 3 ⁄ 16 pulgadas de espesor. La zona circundante debe precalentarse a una temperatura entre 300 °F y 400 °F antes de comenzar a soldar. Si no se hace esto, el enfriamiento repentino de la zona de soldadura después de completar la soldadura puede causar una estructura de grano frágil de martensita no templada que debe ser eliminada con tratamientos térmicos posteriores a la soldadura. La martensita no templada es una estructura similar al vidrio que ocupa el lugar de la estructura de acero normalmente dúctil y hace que el acero sea propenso a agrietarse, normalmente cerca del borde de la soldadura.

Para soldar debe utilizarse una llama neutra suave, que debe mantenerse durante el proceso. Si la llama no se mantiene neutra, una llama oxidante puede provocar inclusiones de óxido y fisuras. Una llama carburante hace que el metal se endurezca más al aumentar el contenido de carbono. El volumen de la llama debe ser suficiente para fundir el metal base, pero no lo suficientemente caliente como para sobrecalentar el metal base y causar inclusiones de óxido o una pérdida de espesor del metal. La varilla de relleno debe ser compatible con el metal base. Si la soldadura requiere una alta resistencia, se utiliza una varilla de relleno especial de baja aleación, y la pieza se trata térmicamente después de la soldadura.

Puede ser ventajoso soldar con TIG secciones de cromo-molibdeno 4130 de más de 0,093 pulgadas de espesor, seguido de un tratamiento térmico adecuado después de la soldadura, ya que esto puede dar lugar a una menor distorsión general. Sin embargo, no se debe eliminar el tratamiento térmico posterior a la soldadura, ya que ello podría limitar gravemente la vida a la fatiga de la soldadura debido a la estructura de grano martensítico formada.

Acero inoxidable - Stainless Steel 

El procedimiento para soldar acero inoxidable es básicamente el mismo que el de los aceros al carbono. Sin embargo, hay que tomar algunas precauciones especiales para obtener los mejores resultados.

Sólo el acero inoxidable utilizado para los miembros no estructurales de los aviones puede soldarse satisfactoriamente. El acero inoxidable utilizado para los componentes estructurales se trabaja en frío o se lamina en frío y, si se calienta, pierde parte de su resistencia. El acero inoxidable no estructural se obtiene en forma de láminas y tubos y se utiliza a menudo para colectores de escape, chimeneas o colectores. El oxígeno se combina muy fácilmente con este metal en estado fundido, y hay que tener mucho cuidado para evitar que esto ocurra.

Se recomienda una llama ligeramente carburante para soldar acero inoxidable. La llama debe ajustarse de manera que se forme una pluma de exceso de acetileno, de aproximadamente 1/16 pulgadas de largo, alrededor del cono interior. Un exceso de acetileno, sin embargo, añade carbono al metal y hace que pierda su resistencia a la corrosión. El tamaño de la punta del soplete debe ser uno o dos tamaños más pequeños que el prescrito para un calibre similar de acero de bajo carbono. La punta más pequeña disminuye las posibilidades de sobrecalentamiento y la consiguiente pérdida de las cualidades de resistencia a la corrosión del metal.

Para evitar la formación de óxido de cromo, debe utilizarse un fundente especialmente compuesto para el acero inoxidable. El fundente, mezclado con agua, puede extenderse en la parte inferior de la junta y en la varilla de relleno. Dado que hay que evitar la oxidación en la medida de lo posible, hay que utilizar suficiente fundente. La varilla de relleno utilizada debe ser de la misma composición que el metal base.

Al soldar, mantenga la varilla de relleno dentro de la envoltura de la llama del soplete para que la varilla se funda en su lugar o se funda al mismo tiempo que el metal base. Añadir la varilla de relleno dejando que fluya en el baño de fusión. No agitar el baño de soldadura, ya que el aire entra en la soldadura y aumenta la oxidación. Evite volver a soldar cualquier porción o soldar en el lado inverso de la soldadura, lo que provoca el alabeo y el sobrecalentamiento del metal.

Soldadura oxiacetilénica de metales no ferrosos - Oxy-Acetylene Welding of Nonferrous Metals 

Los metales no ferrosos son aquellos que no contienen hierro. Algunos ejemplos de metales no ferrosos son el plomo, el cobre, la plata, el magnesio y el más importante en la construcción de aviones, el aluminio. Algunos de estos metales son más ligeros que los ferrosos, pero en la mayoría de los casos no son tan resistentes. Los fabricantes de aluminio han compensado la falta de resistencia del aluminio puro aleándolo con otros metales o trabajándolo en frío. Para obtener una mayor resistencia, algunas aleaciones de aluminio también se someten a un tratamiento térmico.

Soldadura del aluminio - Aluminum Welding 

La soldadura con gas de ciertas aleaciones de aluminio puede realizarse con éxito, pero requiere cierta práctica y el equipo adecuado para producir una soldadura satisfactoria. Antes de intentar soldar aluminio por primera vez, familiarícese con la reacción del metal bajo la llama de la soldadura.

Un buen ejemplo para practicar y ver cómo reacciona el aluminio a la llama de soldadura, es calentar un trozo de chapa de aluminio en un banco de soldadura. Sostenga un soplete con una llama neutra perpendicular a la chapa y ponga la punta del cono interior casi en contacto con el metal. Observa que el metal se funde repentinamente, casi sin ninguna indicación, y deja un agujero en el metal. Ahora repita la operación, sólo que esta vez sostenga el soplete en un ángulo de unos 30° con respecto a la superficie. Esto permite controlar mejor el calor y permite que el metal de la superficie se funda sin formar un agujero. Practique moviendo lentamente la llama a lo largo de la superficie hasta que se pueda controlar el charco sin que se fundan agujeros. Una vez dominado esto, practique con uniones embridadas clavando y soldando sin varilla de relleno. A continuación, intente soldar una junta a tope utilizando fundente y varilla de relleno. La práctica y la experiencia proporcionan la indicación visual del aluminio en fusión para poder realizar una soldadura satisfactoria.

La soldadura de aluminio con gas suele limitarse a materiales de entre 0,031 pulgadas y 0,125 pulgadas de espesor. Las aleaciones de aluminio soldables utilizadas en la construcción de aeronaves son 1100, 3003, 4043 y 5052. Los números de aleación 6053, 6061 y 6151 también pueden soldarse, pero dado que estas aleaciones se encuentran en estado de tratamiento térmico, la soldadura no debe realizarse a menos que las piezas puedan ser tratadas térmicamente de nuevo.

Soldadura del magnesio - Magnesium Welding 

La soldadura de magnesio con gas es muy similar a la soldadura de aluminio utilizando el mismo equipo. El diseño de las juntas también sigue una práctica similar a la de la soldadura del aluminio. Hay que tener cuidado para evitar diseños que puedan atrapar el flujo después de la soldadura, siendo preferibles las soldaduras a tope y de borde. Es de especial interés la alta tasa de expansión de las aleaciones basadas en magnesio, y la especial atención que debe prestarse para evitar que se produzcan tensiones en las piezas. Deben evitarse las fijaciones rígidas; hay que planificar cuidadosamente para eliminar la distorsión.

En la mayoría de los casos, el material de aportación debe coincidir con el material base de la aleación. Cuando se sueldan dos aleaciones de magnesio diferentes, se debe consultar al fabricante del material para obtener recomendaciones. Nunca se debe soldar aluminio con magnesio. Al igual que en la soldadura de aluminio, se necesita un fundente para descomponer los óxidos superficiales y garantizar una soldadura sólida. Los fundentes que se venden específicamente para soldar magnesio por fusión están disponibles en forma de polvo y se mezclan con agua de la misma manera que para la soldadura de aluminio. Utilice la cantidad mínima de fundente necesaria para reducir los efectos corrosivos y el tiempo de limpieza necesario una vez terminada la soldadura. La protección ocular reductora de la llama de sodio utilizada para la soldadura de aluminio tiene las mismas ventajas en la soldadura de magnesio.

La soldadura se realiza con una configuración de llama neutra utilizando el mismo tamaño de punta para la soldadura de aluminio. La técnica de soldadura sigue el mismo patrón que la del aluminio y la soldadura se completa en una sola pasada en el material de chapa. En general, el proceso TIG ha sustituido a la soldadura con gas del magnesio debido a la eliminación del fundente corrosivo y a sus limitaciones inherentes al diseño de las juntas.