Cómo soldar una tubería de cobre

La soldadura de cobre es más difícil en comparación con la soldadura de metal. Como resultado, la mayor parte de las personas prefieren soldar cañerías de cobre usando la técnica de soldadura por soldadura. No obstante, te vamos a mostrar de qué manera soldar cañerías de cobre con los soldadores GTAW y GMAW.

El cobre es una forma metálica natural, de manera directa aprovechable o bien metal nativo que no precisa extraerse de su mineral. Como un metal viejo, el empleo humano del cobre como herramientas, armas o bien ornamentos aun antecedió a la invención de las primeras formas de escritura. La maleabilidad, la ductilidad y la alta conductividad del cobre y el calor hacen que el metal sea un material industrial y de construcción muy popular hasta la actualidad. El cobre es muy viable y puede convertirse en muchos productos finales diferentes, como cables y alambres eléctricos, como cilindros y cañerías.

Qué encontrarás en esta guía:

  1. ¿Por qué es más difícil soldar cilindros de cobre?
  2. Tipos de proceso de soldadura por arco para soldar tuberías de cobre
  3. Preparación de materiales
  4. Cómo soldar una tubería de cobre paso a paso
  5. Cómo soldar un tubo de cobre con agua

¿Por qué es más difícil soldar cilindros de cobre?

Soldar cañerías de cobre puede ser complicado, si no difícil, debido a la genial conductividad del metal al calor. Esta alta conductividad térmica es la razón por la que muchos artesanos prefieren soldar o soldar tuberías de cobre en vez de soldarlas. Esto es debido a que la unión de cañerías de cobre mediante soldadura fuerte o bien soldada es menos difícil y más controlable que la soldadura de cañerías de cobre. Además, la unión de cañerías de cobre con soldadura es más barata que la soldadura por arco. No obstante, la unión resultante de la soldadura o la soldadura fuerte no es tan fuerte como la de un cobre soldado. La razón de esto es que con cobre soldado, las piezas de cobre se unen por fusión.

Tipos de proceso de soldadura por arco para soldar tuberías de cobre

Aunque hoy en día se utilizan alrededor de cinco tipos de procesos de soldadura por arco, existen dos métodos de soldadura que pueden usarse mejor para soldar cobre. Estas son la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) y la soldadura por arco de metal con gas (GMAW).

Soldadura por arco de gas de tungsteno (GTAW)

Como la mayoría de los procesos de soldadura por arco, la soldadura GTAW o bien más comúnmente famosa como Tungsten Inert Gas (TIG) usa un arco eléctrico para calentar y fundir tanto la pieza de trabajo como el relleno. Se introduce un gas protector como helio o bien argón en la punta de la antorcha para proteger el baño de soldadura fundida de los efectos atmosféricos conforme se enfría y coagula.

A diferencia de la mayoría de los métodos de soldadura por arco como los de metal blindado [SMAW], metal de gas [GMAW] y núcleo con fundente [FCAW]) que emplean electrodos consumibles para pasar el arco eléctrico a la pieza de trabajo. La soldadura TIG usa un electrodo no consumible en el proceso de soldadura y puede usarse para crear una unión de soldadura entre las piezas de trabajo con o sin material de relleno. El material de relleno en los procesos GMAW, SMAW o bien FCAW también actúa como el electrodo que lleva el arco eléctrico a la pieza de trabajo, mientras que en la soldadura TIG, se usa un cable de relleno por separado. Además, un material de relleno puede o bien no ser introducido a lo largo del proceso de soldadura TIG.

Soldadura por arco metálico con gas (GMAW)

También conocido como soldadura de metal con gas inerte (MIG), GMAW funciona de manera afín al metal blindado (SMAW) que usa su electrodo como material de relleno. No obstante, el sistema SMAW usa una serie de varillas cortas como electrodo consumible durante la operación de soldadura, al paso que en la soldadura MIG, un electrodo continuo de “alambre” se alimenta de forma automática a la antorcha de soldadura a una velocidad definida por el usuario. De la misma manera, el gas de protección se alimenta a una configuración regulada.

Diferencias principales

Aunque los procedimientos de soldadura TIG y MIG son normalmente exactamente los mismos, existen algunas diferencias claras entre los 2, singularmente en el equipo usado. La soldadura TIG utiliza una fuente de alimentación de corriente constante para generar un arco eléctrico. Con este tipo de fuente de alimentación, el calor permanece incesante, al tiempo que la distancia del arco eléctrico y el voltaje cambian. La corriente directa cargada de manera negativa (DCEN) es la polaridad preferida utilizada en TIG. Sin embargo, DCEP (con carga positiva) también se puede emplear, mas no se utiliza tan popularmente.

Por otra parte, la soldadura MIG generalmente funciona con una fuente de energía de voltaje constante en la que el voltaje (en voltios) permanece constante mientras que la corriente, junto con el arco eléctrico y el calor, oscila. La soldadura MIG en general funciona con DCEP, mas asimismo se puede operar con DCEN o corriente alterna.

Como se mencionó anteriormente, el electrodo empleado en la soldadura TIG no es consumible, al paso que la soldadura MIG utiliza un alambre de electrodo consumible alimentado de forma automática que también actúa como relleno. El alambre de relleno en soldadura TIG se introduce manualmente en el charco de soldadura.

Preparación de materiales

Antes de empezar con cualquier trabajo de soldadura, es esencial buscar y elegir los mejores materiales disponibles. Por servirnos de un ejemplo, la pieza de trabajo de la cañería de cobre, como las varillas de relleno o bien los cables, han de estar limpios y libres de suciedad, aceite, grasa, pintura o cualquier otra impureza. Las superficies donde se producirá la unión de soldadura se deben limpiar a fondo con el cepillo de acero o papel de lija húmedo / seco. Además de esto, se deben evitar los recubrimientos metálicos como los cilindros de cobre niquelado o bien niquelado para reducir el riesgo de generar humos tóxicos durante el proceso de soldadura.

Tipos de cobre disponibles

Para los materiales de cobre, hay 3 grados de cobre que están en nuestros días disponibles en el mercado. Estos son los siguientes:

Cobre sin oxígeno

Este material tiene la conductividad eléctrica más alta y es el más fácilmente soldable. No obstante, la porosidad puede ser un problema si no se utiliza el material de relleno adecuado, como el metal de relleno no desoxidado. El cobre libre de oxígeno no contiene más del 0.02 por ciento de oxígeno.

Cobre desoxidado con fósforo (P)

El empleo de cobre desoxidado con P evita cualquier peligro de porosidad en el producto soldado. Puede contener aproximadamente 0.05 por cien de fósforo y arsénico.

Cobre de tono resistente

Este material es el grado de cobre menos deseable en tanto que contiene inherentemente la mayor cantidad de oxígeno (a menos del 0.1 por cien ) en forma de óxido de cobre (CuO).

Tipos de alambres de relleno

Para obtener los mejores resultados de soldadura de cobre, ya sea con soldadura TIG o bien MiG, es esencial utilizar metales de relleno con contenido de manganeso (Mn) y / o silicio (Si) como desoxidantes. Los rellenos preferidos con mayor frecuencia son ErCu y ErCuSi-A. El relleno ErCu contiene 0,45 de Mn y Si con 0,8 por ciento de estaño (Sn) para facilitar la fluidez. ErCuSi-A es el metal de aporte preferido para soldar cobre oxidado con P, como cobre de brea dura que contiene 1 por ciento de Mn y 3 por ciento de Si como desoxidantes.

Gas protector

Otro elemento esencial en la soldadura de cobre es el uso de gas de protección apropiado mientras que se efectúa la soldadura. Típicamente, el argón (Ar), el helio (He) o la combinación de los dos gases (como la mezcla de argón / 75 helio) es conveniente para soldar cobre dependiendo del grosor de la pieza de trabajo; no obstante, el gas cien por cien helio gana popularidad actualmente.

Cómo soldar una tubería de cobre paso a paso

1. Precalentamiento

Debido a la alta conductividad térmica del cobre, es esencial precalentar el metal (si tiene un grosor de más de dos mm o 0,01 pulgadas) antes de poder efectuar cualquier soldadura. Los segmentos de tubería a unir deben precalentarse uniformemente. El cobre precalentado disipa el calor de manera lenta tras soldar y reduce el riesgo de grietas. En dependencia del grosor, el cobre se precalienta desde 10 °C – 400 °C.

2. El proceso de soldadura

Antes de soldar, se ensamblan las piezas de cobre (tuberías de cobre y accesorios de cobre que deben unirse). Cuando se alcanza la temperatura de precalentamiento deseada, la soldadura se empieza produciendo un charco fundido donde se introduce el relleno. El alambre de relleno debe introducirse tan pronto como aparezca el charco y debe proceder alrededor de la tubería donde se está haciendo la unión. Es importante moverse rápido para soldar a una velocidad menos deseable que puede provocar oxidación y puede arruinar el trabajo de soldadura.

3. Empleo adecuado de calor y gas

Como regla general, cuando la soldadura TIG de cobre de menos de 0.01 pulgada o dos mm de espesor, Argon debe utilizarse como gas de protección con en torno a 160 amperios de corriente. No obstante, a medida que aumenta el grosor de la tubería de cobre, la corriente asimismo debe aumentarse proporcionalmente. Por servirnos de un ejemplo, en la soldadura de cobre con un espesor de 5 mm, la soldadura TIG requiere un precalentamiento de 50 ° C, así como un gas protector de argón / helio, y entremezclar hasta 300 amperios de potencia; mientras que la soldadura MIG requiere un precalentamiento de 10-100 ° C y hasta 240 amperios de potencia con argón como gas de protección.

Ya sea que esté usando soldadura TIG o MiG, si la soldadura es menos deseable, es aconsejable utilizar helio puro como gas de protección. El gas de protección 100 por cien helio proporciona mejores niveles de calor que resultan en un proceso de soldadura más veloz y una mejor calidad de soldadura que la de utilizar argón.

4. Seguridad

Los trabajos de soldadura no solo se relacionan con el calor, sino asimismo con la electricidad y eventuales gases tóxicos desapacibles. Por consiguiente, la seguridad es de suma importancia, especialmente cuando se sueldan metales no ferrosos como el cobre. Por último, los soldadores TIG y MIG deben usar el equipo de seguridad apropiado, como prendas de seguridad, guantes de cuero, artículos para la cabeza, protección para los ojos y máscara de respiración.

Cómo soldar un tubo de cobre con agua

No intentes soldar tuberías que tienen agua. Cuando está reparando o atando tuberías de cobre existentes, es común encontrar una pequeña cantidad de agua en ellas incluso después de cerrar la válvula y drenar las tuberías. Soldar una junta en tuberías que contienen incluso pequeñas cantidades de agua es casi imposible. La mayor parte del calor de la antorcha convierte el agua en vapor, por lo que el cobre no se calentará lo suficiente como para derretir la soldadura.

En ese caso, detén el goteo de agua con un tapón de tubería. Empuja el tapón dentro de la tubería con el tubo aplicador provisto. Cuando termine de soldar, disuelva el tapón sosteniendo la antorcha debajo del punto donde está el tapón. Enchufes para 1/2 pulg. o 3/4 pulg. la tubería se vende en centros de origen y ferreterías.

Un viejo truco consistía en meter un fajo de pan blanco suave en la tubería para detener el chorro de agua temporalmente. Esto funciona pero corre el riesgo de obstruir los aireadores y las válvulas con el pan parcialmente disuelto.

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1 comentario

  1. Soy fan de este blog, me encanta todo el tema de la soldadura. Muchas gracias por compartir el contenido. Saludos

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