186 AC/DC INVERSOR GUÍA DE SOLDADURA BÁSICA
GUÍA DE SOLDADURA BÁSICA 4-8 Manual 0-5237LS
Distorsión
En todas las formas de soldadura está presente en algún
grado una distorsión. En muchos casos es tan pequeña
que es apenas perceptible, pero en otros casos debe
hacerse una compensación antes de que la soldadura
inicie la distorsión que se produciría posteriorme nte.
El estudio de la distorsión es demasiado complejo que
solo puede intentarse un corto esquema explicativo.
La causa de la distorsión
La distorsión es provocada por:
A. Contracción del metal de soldadura:
El acero fundido se contrae aproximadamente
11% en volumen al enfriarse hasta temperatura
ambiente. Esto significa que una cubo de metal
fundido se contraería aproximadamente 2,2% en
cada una de las tres dimensiones. En una junta
soldada, el metal llega a unirse al lado de la junta y
no puede contraerse libremente. En consecuencia,
el enfriamiento provoca que el metal de soldadura
fluya plásticamente, es decir, la propia soldadura
tiene que estirarse si va a compensar el efecto de
contracción de volumen y aun quedar unida al
borde de la junta. Si la restricción es muy grande,
como, por ejemplo, en una sección de placa pesada,
el metal de soldadura puede agrietarse. Incluso
en casos cuando el metal de soldadura no se
fisure, permanecerán tensiones “encerradas” en la
estructura. Si el material de la junta es relativamente
débil, por ejemplo, una junta a tope en una lámina
de 5/64 pulg. (2,0 mm), la contracción del metal
de soldadura puede provocar que la lámina llegue
a distorsionarse.
B. La expansión y la contracción del metal
principal en la zona de fusión:
Aunque la soldadura continúa, un volumen
relativamente pequeño del material de placa
adyacente se caliente a una temperatura muy alta
e intenta expandirse en todas las direcciones. Es
capaz de hacer esto libremente en ángulos rectos
a la superficie de la placa (es decir, “a través de
la soldadura”, pero cuando intente expandirse
“a través de la soldadura” o “a lo largo de la ”,
encuentra resistencia considerable, y para satisfacer
el impulso de continuar la expansión, tiene que
deformarse plásticamente, es decir, el metal
adyacente a la soldadura está a una temperatura alta
y por ende es bastante blando, y, por expansión,
empuja adicionalmente contra el metal más duro
y más frío, y tiende a abultarse (o es “recalcado”.
Cuando el área de soldadura comience a enfriarse,
el metal “recalcado” intenta contraerse mucho más
que expandirse, pero, debido a que se “recalcó”
no reinicia su forma anterior, y la contracción de
la nueva forma ejerce una tracción fuerte sobre el
metal adyacente. Luego, pueden suceder varias
cosas.
El metal en el área de soldadura se estira (deformación
plástica), la pieza de trabajo puede deformarse por
potentes tensiones de contracción (distorsión), o
la soldadura puede agrietarse; en cualquier caso,
permanecerán tensiones “encerradas” en la pieza
de trabajo. Las figuras 4-19 y 4-20 ilustran cómo
se crea la distorsión.
Art # A-07705LS_AB
Caliente Caliente
Expansión con
compresión
Frío
Figura 4-19: Expansión del metal principal
Art # A-07706LS_AB
Soldadura Recalcado permanente
Contracción
con tensión
Figura 4-20: Contracción del metal principal
Superación de los efectos de distorsión
Existen varios métodos para minimizar los efectos de
distorsión.
A. Martilleo
Esta acción se realiza por el martillado de la
soldadura mientras aun está caliente. El metal de
soldadura se aplana ligeramente y debido a esto
se reducen un poco los esfuerzos de tensión. El
efecto del martilleo es relativamente superficial, y
no se aconseja en la última capa.
B. Distribución de las tensiones
La distorsión puede reducirse por la elección de una
secuencia de soldadura que distribuya las tensiones
adecuadamente de modo que tiendan a eliminarse
entre sí. Revise las figuras 4-30 a 4-33 para
observar los detalles de las diversas secuencias
de soldadura. La escogencia de una secuencia de
soldadura adecuada es probable que sea el método
más efectivo de resolver la distorsión, aunque
puede exagerarse una secuencia inadecuada. La
soldadura simultánea de ambos lados de una junta
por dos soldadores es frecuentemente exitosa para
la eliminación de la distorsión.