Paso 6: Limpieza de la unión soldada
Después de haber soldado el ensamblaje, debe limpiarlo. Y la limpieza suele ser una operación de dos pasos. Primero, la eliminación de los residuos del fundente. Segundo, decapado para eliminar la cascarilla de óxido que se forma durante el proceso de soldadura fuerte.
Eliminación del fundente
La eliminación del fundente es una operación simple pero esencial. (Los residuos de fundente son químicamente corrosivos y, si no se eliminan, pueden debilitar algunas uniones). Ya que la mayoría de los fundentes para soldadura son solubles en agua, la manera más fácil de retirarlos es sumergir el ensamblaje en agua caliente (120 °F/50 °C o más). Lo mejor es sumergirlo cuando aún está caliente; solo debe asegurarse de que el metal de aportación se haya solidificado completamente. Los residuos del fundente similares al vidrio suelen quebrarse y descascararse. Si son algo resistentes, cepille suavemente con un cepillo de alambre mientras el ensamblaje aún está sumergido en agua caliente.
Según el proceso de soldadura fuerte, es posible que necesite limpiar la unión después de la soldadura para eliminar el fundente residual. Este paso puede ser fundamental ya que la mayoría de los fundentes son corrosivos, como la corrosión de la línea de refrigeración ilustrada.
Motivos para eliminar el fundente
Analicemos cinco motivos por los que es importante eliminar el fundente después del proceso de soldadura:
- No puede inspeccionar una unión que está cubierta con fundente.
- El fundente puede actuar como agente de unión y puede estar sosteniendo la junta, sin que la soldadura se haya completado con éxito. Esta unión podría fallar durante el servicio.
- En servicio a presión, el fundente puede ocultar poros en una unión soldada, aun cuando soporte una prueba de presión. La unión tendría una fuga poco después de entrar en servicio.
- El fundente es higroscópico, por lo que el fundente residual atrae el agua disponible del ambiente. Esto genera corrosión.
- La pintura y otros recubrimientos no se adhieren a las áreas cubiertas con fundente residual.
Métodos para la eliminación de fundente
Después de la soldadura, el fundente forma una superficie dura similar al vidrio y puede ser difícil eliminarlo. ¿Cuál es el mejor método de limpieza? Puede retirar el exceso de fundente de varias maneras. La opción más rentable incluye agua.
Los estándares de fundente de la industria se centran en los fundentes a base de agua. Las normas AMS 3410 y AMS 3411 estipulan que todos los fundentes que cumplan con estas especificaciones deben ser solubles en agua a 175 °F/79 °C o menos después del proceso de soldadura fuerte. Por lo tanto, los fundentes de soldadura están diseñados por lo general para disolverse con agua.
Los métodos más comunes para la eliminación del fundente después del proceso de soldadura fuerte son los siguientes:
Humectación/empapado
Use agua caliente agitada en un tanque de remojo para eliminar el exceso de fundente inmediatamente después del proceso de soldadura fuerte y luego seque el ensamblaje. Cuando no sea posible el remojo, use un cepillo de alambre junto con un rociador en aerosol o una toalla húmeda. Cuando use un paño empapado de cualquier clase, cambie periódicamente la solución para evitar que esta se sature.
Enfriamiento rápido
Este proceso induce un choque término que fisura el fundente residual. Cuando enfríe rápidamente una pieza soldada en agua caliente, tenga cuidado de no comprometer la unión soldada. Enfríe de esta manera solamente después de que el metal de aportación para soldadura se haya solidificado a fin de evitar grietas o uniones ásperas. Tenga en cuenta que el enfriamiento rápido puede afectar las propiedades mecánicas de los materiales base. No enfríe rápidamente materiales con grandes diferencias de coeficientes de dilatación térmica para evitar fisuras en los materiales base y rupturas en la aleación de soldadura.
Puede usar métodos más elaborados para eliminar el fundente, como un tanque de limpieza por ultrasonido para acelerar la acción del agua caliente o vapor activo. Entre los métodos adicionales de limpieza se incluyen los siguientes:
- Limpieza con lanza a vapor. Este proceso emplea vapor supercalentado a presión para disolver y eliminar el residuo de fundente.
- Limpieza química. Puede usar una solución ácida o básica, generalmente con tiempos breves de remojo para evitar el deterioro de los materiales base. Para los remojos químicos, controle el nivel de pH a fin de determinar cuándo cambiar la solución.
- Limpieza mecánica. Limpie el residuo de las uniones soldadas con un cepillo de alambre o con chorro de arena. Tenga en cuenta que los metales suaves, entre los que se incluye el aluminio, requieren cuidados adicionales, ya que son vulnerables a la incrustación de partículas.
Siempre asegúrese de que el método de limpieza sea compatible con las propiedades del metal base. Algunos grupos de metales logran un efecto deseado a partir del tratamiento especial después de la limpieza. Las piezas de acero inoxidable y de aluminio, por ejemplo, pueden verse beneficiadas con la inmersión química ya que mejora la resistencia a la corrosión de la superficie.
El único momento en que no debe eliminar el fundente es cuando no ha usado la suficiente cantidad desde el comienzo o ha sobrecalentado las piezas durante el proceso de soldadura fuerte. Así, el fundente se satura completamente con óxidos y se suele volver de color verde o rojo. En este caso, el fundente debe ser eliminado con una solución levemente ácida. Un baño de ácido clorhídrico al 25 % (calentado a 140-160 °F/60-70 °C) usualmente disolverá los residuos de fundente más resistentes. Solo agite el ensamblaje soldado en esta solución durante 30 segundos a 2 minutos. No necesita cepillar. Sin embargo, tenga cuidado: las soluciones ácidas son potentes, por lo que cuando enfríe los ensamblajes soldados en caliente en un baño ácido, asegúrese de usar máscara y guantes protectores.
Después de eliminar el fundente, use una solución decapante para eliminar todo óxido que permanezca en zonas que no estuvieron protegidas por el fundente durante el proceso de soldadura fuerte. El mejor decapado suele ser el recomendado por el fabricante de los materiales de soldadura fuerte que utiliza. Las soluciones decapantes altamente oxidantes, como el acabado brillante que contiene ácido nítrico, se deben evitar en la medida posible, ya que atacan el metal de aportación de plata. Si considera que es necesario usarlas, procure que el tiempo de decapado sea breve.
Métodos de examinación de la unión soldada: Métodos de evaluación no destructivos
Los métodos de evaluación no destructivos para verificar la calidad y el cumplimiento de las especificaciones incluyen los siguientes:
Examinación visual: con o sin ampliación, para evaluar huecos, porosidad, grietas en la superficie, tamaño y forma de los filetes, filetes discontinuos más erosión del metal base (no problemas internos como porosidad y falta de relleno)
Prueba de fugas: para determinar la impermeabilidad al gas o líquido de una soldadura fuerte. La prueba de presión (o fuga de burbujas) incluye la aplicación de aire a presiones mayores que las de servicio. Las pruebas de vacío son útiles para equipos de refrigeración y detección de fugas pequeñas, empleando un espectrómetro de masas y una atmósfera de helio.
Examinación radiográfica: útil para detectar fallas internas, grietas grandes y huecos en la soldadura, si el espesor y los índices de absorción de rayos X permiten delinear el metal de aportación para soldadura. No se puede verificar una unión metalúrgica adecuada (imagen de la derecha).
Ensayos de prueba: someter a una unión soldada a una carga única mayor que el nivel de servicio, aplicada por métodos hidrostáticos, carga por tracción o ensayo de centrifugado.
Examen por ultrasonido: un método comparativo para evaluar la calidad de la unión, en modo de inmersión o modo de contrato. Implica el reflejo de ondas de sonido en las superficies usando un transductor para emitir un pulso y recibir ecos (imagen a la derecha).
Examen de penetración de líquido: tintura y penetrantes fluorescentes pueden detectar fisuras abiertas en la superficie de las uniones. No apto para inspección de filetes, donde siempre existe algo de porosidad.
Prueba de emisión acústica: evaluar el alcance de la discontinuidad utilizando la premisa de que las señales acústicas sufren un cambio de frecuencia o amplitud cuando atraviesan discontinuidades.
Examen de transferencia térmica: detecta cambios en las tasas de transferencia térmica debido a discontinuidades o áreas sin soldar. Las imágenes muestran áreas soldadas como puntos claros y áreas sin soldar como puntos oscuros.
Métodos de examinación de la unión soldada: Métodos de evaluación destructivos
Existen también varios métodos de prueba destructivos y mecánicos, que se suelen usar en pruebas aleatorias o de lote:
Prueba de adherencia: útil para evaluar uniones de solape y el control de la calidad de la producción para lograr una calidad general de la unión; además de la presencia de huecos e inclusiones de fundente en las que un miembro se mantiene rígido mientras el otro se despega de la junta.
Examen metalográfico: evalúa la calidad general de las uniones detectando porosidad, flujo deficiente del metal de aportación, erosión del metal base y ajuste inadecuado.
Prueba de tensión y de corte: determina la resistencia de una unión en tensión o en corte usada durante la calificación o el desarrollo, más que en la producción.
Prueba de fatiga: evalúa el metal base más la unión soldada; un método costoso que lleva tiempo.
Prueba de impacto: determina las propiedades básicas de las uniones soldadas; generalmente se usa en un entorno de laboratorio.
Prueba de torsión: se usa en uniones soldadas en control de la calidad de producción. Por ejemplo, tacos o tornillos soldados para espesar secciones.
Inspección de soldaduras falladas
El tamaño, la complejidad y la severidad de la aplicación determinan el mejor método de inspección y es posible que se necesiten varios métodos. Si no puede desarrollar un método preciso y confiable para inspeccionar una unión soldada crítica, considere volver a revisar el diseño de la unión a fin de permitir una inspección adecuada.
La examinación de las uniones terminadas puede ser el paso final en el proceso de soldadura fuerte, pero los procedimientos de inspección se deben incorporar en la etapa de diseño. Se pueden emplear tanto métodos no destructivos como destructivos, según la aplicación, el servicio, los requisitos de servicio y del usuario final, además de los códigos y estándares regulatorios.
Cuando se retiran el fundente y los óxidos del ensamblaje soldado, rara vez se necesitan más operaciones de acabado. El ensamblaje está listo para usar o para la aplicación de un acabado galvanizado. En las pocas situaciones en las que necesite un acabado ultralimpio, puede obtenerlo puliendo el ensamblaje con una tela esmerilada fina. Si los ensamblajes se van a almacenar para usar más tarde, proporcione un recubrimiento protector resistente al óxido agregando aceite soluble en agua al enjuague final.
Mire este video para obtener más información sobre cómo limpiar adecuadamente las uniones.