Soldadura Oxiacetilénica

Actualizado Mayo 2020
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Soldaduras con Gas Combustible: Acetileno, Propano, Gas Natural

Última Actualización Mayo 2020


Introducción

La soldadura con mezcla de gases combustibles y oxígeno, es uno de los procedimientos de soldadura más antiguos. Desarrollado entre finales del siglo XIX y mediados del siglo XX. La soldadura con gases se conoce desde 1892, con el descubrimiento del acetileno.

El acetileno es un gas de bajo costo y con un poder calorífico lo suficientemente alto para generar altas temperaturas que no son alcanzadas por otros gases. 

La soldadura con gas utiliza como fuente de calor una mezcla de combustible: acetileno, gas natural, propano y oxígeno puro, en lugar de aire para producir una llama con temperatura lo suficientemente alta como para fundir el metal. 

El oxígeno puro incrementa la temperatura de la llama en comparación con aire; por ejemplo una mezcla de aire y propano produce una llama de 2.000 ºC (3.630 ºF) en cambio si se utiliza oxígeno puro se obtiene una temperatura de 2.500 ºC (4.530 ºF). El producto de la combustión de una mezcla de acetileno y oxígeno genera una llama de 3.500 ºC (6.330 ºF).

Las temperaturas de combustión de un combustible mezclado con oxígeno generan mayor temperatura, debido a que la composición del aire es 79% oxígeno y 21% nitrógeno, este último no participa en la reacción de combustión.

Para la soldadura con gas oxycombustible, las superficies de los materiales a ser soldados son fundidos por el calor de la llama, el material de aporte es opcional, la solidificación del metal líquido produce la unión de las piezas. Durante la solidificación puede, de manera opcional,  aplicarse presión sobre las piezas.

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Material de trabajo para la Soldadura Oxiacetilénica

Ventajas de la Soldadura con Gas Combustible

Este procedimiento es muy económico, puede ser utilizado para soldadura y corte, con los mismos equipos, solamente con una variación en el flujo de los gases.

Es un proceso que no consume energía eléctrica, puede ser utilizado en lugares con limitaciones de electricidad.

Los equipos son portátiles (fácil transporte) y pueden ser utilizados para otras tareas tales como corte, calentamiento, tratamiento térmico post soldadura (calentamiento).

Limitaciones de la Soldadura con Gas Combustible

  • La soldadura con gas es un proceso lento en comparación con otros procesos.
  • Libera una cantidad de calor muy alta que pudiese crear una atmósfera corrosiva a las piezas que se están soldando.
  • Es un proceso para baja tasa de producción de soldadura.
  • Es un proceso exclusivamente manual.

Aplicaciones de La Soldadura con Gas Combustible

La soldadura oxiacetilénica permite fabricar soldadura con metales ferrosos y no ferrosos. Este proceso genera el suficiente calor para soldar acero al carbono, hierro fundido, cobre, aleaciones con níquel, aluminio y zinc.

La soldadura de acero al carbono con gas es un procedimiento casi exclusivo de apara acetileno. El uso de otros combustibles tales como propano, hidrógeno, gas natural son utilizados en metales con bajos puntos de fusión como el aluminio, magnesio, zinc y plomo. 

El Equipo para Soldadura y Corte con Gas Combustible

El equipo de oxicorte u o soldadura oxiacetilénica es un conjunto conformado por:

  • Cilindro de gas (acetileno, gas natural, etc)
  • Cilindro de oxigeno
  • Reguladores
  • Soplete
  • Mangueras
  • Válvula anti retorno
Acetileno Setup
Equipo Soldadura con Acetileno (Welding Engineering David H Phillips)

El oxígeno y el combustible deben ser almacenados en cilindros separados, provistos de un regulador para cada cilindro, como mecanismo de control de presión a la cual fluye el gas y el oxígeno hacia el soplete. 

El soplete está provisto de una válvula de control de flujo que se opera bajo el accionamiento de una palanca instalada en el soplete. Luego los gases se mezclan en una cámara y descargan a través de la boquilla de salida del soplete.

La mezcla de gases, unidos en la cámara, se descarga a través de la boquilla y producen la llama para soldar. El material de aporte en caso de ser utilizado, se proporciona de forma manual y su fusión es progresiva de acuerdo con la fusión del metal base. El conjunto de cilindros y reguladores puede ser montado en un patín o en un lugar estacionario cuando se trata de un taller. 

Cilindros

El gas combustible y el oxígeno se almacenan en cilindros presurizados. En el caso del acetileno es generalmente almacenado en cilindros revestidos internamente con materiales porosos, por ejemplo tierra diatomea y antiguamente asbestos. Luego los cilindros se llenan con 50% de acetona, para que se aloje poros del revestimiento.

Debido a que la acetona es soluble en el acetileno, se forma una mezcla más estable a altas presiones (superiores a 30 psi de presión absoluta) y reduce el riesgo de explosiones propias del acetileno puro. La mezcla con acetona permite almacenar el acetileno hasta 250 psig.

Si el cilindro está completamente lleno, pudiese llegar hasta 250 psi. Debido a la presión de almacenamiento de los gases, los cilindros deben ser manejados con extremas precauciones; por ejemplo se recomienda utilizar carretillas con una cadena de protección para evitar caídas.

Cuando se utilicen en sitios fijos la cadena debe fijarse a un poste o estructura fija.  En caso que se produzca una micro explosión en un agujero o poro, la energía de la explosión permanece confinada y no se extiende al resto del material poroso. 

Dada la inestabilidad del acetileno a presiones superior a 30 psi absoluto, los procedimientos de corte y soldadura con oxicombustible en ambientes submarinos, se reserva para el uso de hidrógeno en lugar de acetileno.

El acetileno; es el combustible más costoso en comparación con otros gases como por ejemplo el propano o el gas natural. Una alternativa para reemplazar los cilindros de acetileno es instalar un equipo de producción de acetileno. Esta alternativa se limita sólo para la fabricación en talleres.

El oxígeno; es un gas no combustible, pero es un acelerante de combustión; es el elemento químico que al combinarse con el carbono o cualquier otro elemento combustible produce la reacción de combustión liberando energía en forma de calor. El operador (soldador) debe tener especial atención en el uso del oxígeno, en tareas que implican el aire comprimido, debe evitarse el uso de oxígeno como elemento para limpieza.

El oxígeno se almacena a presión en cilindros de tamaños estándar de 9”dediámetro y 5 ft de altura y las presiones internas alcanzan valores hasta 2.220 psi. Los cilindros para almacenamiento de oxígeno, deben cumplir con las normas del departamento de transporte de estados unidos (DOT: Department of Transportation).

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Descripción de los cilindros utilizados.

El grado de pureza del oxígeno almacenado en los cilindros debe ser por lo menos de un 99,5%, debido a que una pequeña fracción de impureza tiene un impacto muy notable en la eficiencia de la combustión, en consecuencia en la temperatura de la llama en el soplete. 

Los cilindros de oxígeno deben tener impreso en el cuello del cilindro, un código que identifica el método de fabricación y la presión máxima de almacenamiento del contenido. Por ejemplo DOT3A2200 indica que el cilindro fue construido bajo el estándar del departamento de transporte y su presión máxima es 2.200 psi. 3A se refiere al método constructivo del cilindro. Otras siglas indican el mes y año cuando el cilindro fue utilizado por primera vez.

De acuerdo a la norma DOT, los cilindros deben ser sometidos a pruebas para verificar su integridad cada cierto tiempo. Esas fechas también deben ser estampadas en el cuello del cilindro. Los cilindros de oxígenos deben estar provistos de válvulas en la descarga, con cuerpo de latón de acuerdo a la asociación americana de gas comprimido (CGA/ANSI). 

Cuando el consumo de oxígeno excede los 7 m3 por motivos económicos se recomienda el uso de cilindro criogénicos con el oxígeno almacenado en fase líquida.

Las válvulas en la descarga de los cilindros de oxígeno deben permanecer abiertas por completo para evitar posibles fugas a través de los empaques del vástago. Adicionalmente las válvulas deben estar provistas de un disco de ruptura, como su nombre lo indica, a determinada presión el disco se rompe para evitar una posible falla en el cilindro.

Los gases pueden ser almacenados en forma líquida, gaseosa o una combinación de ambas fases. Los cilindros son fabricados bajo normas y sometidos a pruebas que garantizan su funcionamiento a la presión de operación. El propano suele almacenarse en forma líquida, se expande al fluir a través del regulador de presión.

Calculadora Widget
¿Sabías qué?

Un pié cúbico estándar de gas (SCF) se define como el volumen equivalente de 1 ft3 de gas a una temperatura de 70 ºF (20 ºC) y una presión de 14,7 psia (100 kPa).

Reguladores de Presión

Los reguladores de presión, controlan el flujo de gas desde los cilindros hasta el soplete. 

La regulación de presión garantiza un flujo constante del gas e independiente de la presión en el cilindro. Sin la instalación de un regulador el flujo de gas dependería de la presión interna del cilindro, a mayor presión mayor flujo, a menor presión menor flujo. Para garantizar un cordón de soldadura de buena calidad debe mantenerse el flujo de gas constante durante todo el proceso.

Una característica de los reguladores de presión es que entregan un flujo a presión constante en la salida, independientemente de la presión de entrada. 

Otra característica de los reguladores es que deben ser regulables ya que las presiones de almacenamiento del oxígeno y del acetileno son completamente diferentes; para lograr una mezcla adecuada, las presiones de ambos flujos en la salida de cada regulador deben ser iguales. Existen en el mercado reguladores con una presión de descarga predeterminada de fábrica y no es posible ajustarla.

Reguladores de una Etapa

Los reguladores de una sola etapa, suelen ser los más económicos, reducen la presión en una sola etapa, a medida que el cilindro es vaciado y disminuye la presión del cilindro, el regulador necesita ser reajustado  manualmente. 

Constructivamente un regulador está conformado por un vástago, un diafragma construido de material flexible y un resorte. Básicamente la presión es regulada cuando del gas comprime al vástago y éste a su vez oprime el resorte. Cuando la fuerza de la presión del gas sobre el vástago supera la fuerza del resorte se produce un desplazamiento que abre la válvula.

El ajuste de la presión de salida del regulador, consiste en ajustar la fuerza del resorte. A mayor fuerza en el resorte, mayor será la presión del gas para desplazar el diafragma, en consecuencia, debe ser mayor es la presión de salida. Caso contrario cuando el ajuste se hace de tal forma que fuerza sea pequeña, se requiere de una presión pequeña para mover el vástago y la presión de descarga será baja. 

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Función de un Regulador.

Regulador de dos etapas.

Los reguladores de dos etapas, ofrecen la ventaja de atenuar las variaciones de presión mientras el cilindro de gas se vacía. Constructivamente consiste en dos reguladores conectados en serie dentro de una misma carcasa.  Los reguladores de dos etapas son más grandes y costosos que los reguladores de una sola etapa.

El ajuste de la presión de entrada se fija en fábrica, solo puede ser manipulado el ajuste de la presión en la segunda etapa. La reducción de la presión en dos etapas, entre 2.200 psi en la bombona y 3 psi en el soplete, se hace una reducción a 30 psi en la etapa intermedia. 

Los reguladores por lo general están provistos de manómetro para supervisar las presiones de entrada y salida. Adicionalmente están equipados con un filtro para proteger los elementos internos contra el polvo y cualquier otro material extraño. 

Mangueras

Las mangueras para sistemas de soldadura con gas son especialmente diseñadas y construidas para ese servicio. Debe evitarse el uso de mangueras o tuberías flexibles diseñadas para propósitos distintos al oxicorte u oxi-soldadura. Las mangueras son de pared doble y los colores para fácil identificación son fabricadas de acuerdo a Asociación del Gas Comprimido (Compressed Gas Association CGA) y Rubber Manufacturer Association RMA.

Adicional a los colores para identificar cada servicio, las mangueras para oxígeno son verdes y las de combustible son rojas. Las conexiones, para el oxígeno son rosca derecha y para el combustible rosca izquierda, con un corte en la tuerca para su fácil identificación.

En las mangueras de oxígeno debe evitarse el uso de lubricantes, o cualquier compuesto químico en las conexiones, dado que la mezcla de un residuo combustible con el oxígeno es altamente inflamable, puede ser causante de ignición o explosión de la manguera. 

Los tamaños más comunes de las mangueras son entre 3/16” y 3/8”de diámetro interno con longitudes estándar de 12 y 25 pies. En caso de requerirse mayores longitudes se pueden conectar extensiones en las mangueras. 

Válvulas de Retención

Algunos sistemas están provistos de una válvula anti retorno, con la finalidad que los gases fluyan en sentido contrario de lo usual, o un gas puede fluir hacia la otra manguera. Cuando se produce un contra flujo con mezcla de gases se produce lo que se conoce como retroceso de la llama.

Las válvulas de retención se colocan entre el regulador y la manguera e idealmente una válvula adicional en la conexión de entrada del soplete. Adicional a la válvula anti retorno, es recomendable instalar un arresta llama.   

Cuando la mezcla oxígeno combustible se enciende en la cámara mezcladora del soplete se produce el retroceso de la llama. La instalación de válvulas anti retorno en la conexión de entrada del soplete, evita el contra flujo pero no el retroceso de la llama, por esta razón es imperativo el uso del arresta llama, ya que existe el riesgo de daños en el sistema o explosión de los cilindros. 

Las prácticas recomendadas en el continente europeo, es instalar válvulas de retención y arresta llamas en la conexión de entrada del soplete, mientras que en América se recomienda la instalación en la salida del regulador.

Soplete

El soplete es una herramienta que el soldador manipula para hacer el trabajo, es una interfaz entre el operador y la pieza. El soplete está provisto de válvulas para permitir el flujo de gas y combustible hacia la cámara de mezcla y formar la llama. Los sistemas de gas con acetileno pueden conectarse a dos tipos de sopletes diferentes, uno para corte y otro para soldadura.

Soplete 1
Sopletes para Soldadura y Corte con Gas (Welding Engineering Olga Gil Ed 2016)

La principal diferencia entre los dos tipos de soplete radica en el número de conductos que salen desde las válvulas hasta la boquilla de salida.

El soplete para soldadura se caracteriza por tener dos o un solo conducto y está carente de la palanca de activación del flujo de oxígeno que caracteriza el soplete de corte. El soplete para corte tiene un conducto adicional para el flujo de oxígeno y una palanca, para hacer fluir el oxígeno luego de calentada la pieza a cortar.  

Los Combustibles

La soldadura oxiacetilénica o soldadura con acetileno, es un término que se emplea para nombrar a la soldadura con gas combustible, se utiliza término asociado al combustible más utilizado: el acetileno.

Existen otros combustibles en el mercado que también pueden ser utilizados como carburante, por ejemplo: el propano, propileno, gas natural y metilacetileno-propadieno estabilizado.

Cada combustible presenta características y poder calorífico diferentes, cada uno requiere una cantidad específica de oxígeno y las temperaturas de las llamas que generan también son diferentes. 

El acetileno y el gas natural son más ligeros que el aire, por lo tanto tienden a elevarse a hacia los lugares más elevados, los demás gases son más densos que el aire por lo que tienden a acumularse en lugares bajos a nivel del suelo. 

GasDensidad Relativa
Aire = 1
Temperatura Llama Neutra
Acetileno0,9063.087 ºC (5.589 ºF)
Metilacetileno-Propadieno1,482.927 ºC (5.301 ºC)
Gas Natural0,622.538 ºC (4.600 ºC)
Propano1,522.526 ºC (4.579 ºC)
Propileno1,482.900 ºC (5.250 ºC)

Hidrógeno produce una llama limpia, su uso más común es para la soldadura de aluminio, soldadura y corte de acero en ambientes submarinos. Otra aplicación común es el calentamiento cuando se trata de grandes cantidades de material. La combustión con hidrógeno produce una llama de buena calidad, con temperaturas de 2.000 ºC para el hidrógeno presente en el aire atmosférico y esa temperatura se incrementa hasta 2.800 ºC si se produce una mezcla de proporción 2:1 con oxígeno puro. 

Este proceso se conoce como oxihidrogenación. En algunos talleres, con altos volúmenes de trabajo se instalan equipos de electrólisis para producir oxígeno y nitrógeno. A su vez los aparatos de electrolisis son conectados directamente a los sopletes. El metilacetileno-Propadieno y Propileno son combustibles similares ya que ambos son derivados de gas licuado de petróleo (GLP). 

Sus características de almacenamiento, manipulación y transporte, son similares al GLP. En cuanto al poder calorífico ambos gases tienen un valor similar, ligeramente inferior al acetileno. Una de las ventajas de utilizar metilacetileno-Propadieno y Propileno es que al igual que el acetileno, puede ser almacenado y transportado en pequeños contenedores, comercialmente está al alcance de talleres pequeños, soldadores aficionados así como talleres de escala industrial. 

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Equipos utilizados en la Soldadura Oxiacetilénica.

Estos gases ofrecen una gran ventaja que son mucho más seguros de manejar que el acetileno debido a que no se polimerizan a altas presiones. El metilacetileno-Propadieno (MAPP) puede ser utilizado a presiones mayores que el acetileno, 40 a 50 psi. Con esta particularidad eel MAPP puede emplearse en labores de cortes de chapas de acero con gran espesor (hasta 300 mm).

La principal aplicación del propileno es similar al propano para procesos de corte y soldadura. Una ventaja de utilizar propileno no requiere de limpieza y requiere de un soplete con inyector (al igual que el propano) en lugar de un soplete de igual presión. El propano es un gas más económico que el propano y también más fácil de transportar. Requiere un soplete con inyector en lugar de un soplete de igual presión, que es el recomendado para gases como el acetileno, con densidades menores que el oxígeno. 

El butano al igual que el propano es un hidrocarburo saturado, que no reacciona en presencia de otro gas como el propano por ejemplo. Es una práctica común preparar mezclas de propano y butano. La temperatura de vaporización del butano es aproximadamente 0,6 ºC, mientras que el propano es -42 ºC. El poder calorífico de ambos gases es similar. 

La mezcla de ambos compuestos produce un gas con una presión de vaporización adecuada a las condiciones ambientales del sitio donde se está ejecutando la soldadura. Si la temperatura del ambiente es baja el propano es más susceptible a alcanzar la presión de vapor a la temperatura del ambiente. 

La llama producida por la combustión del propano no genera una temperatura tan alta, en el cono interno como el acetileno, por ello es poco utilizado para fabricar soldadura. Debido a que la temperatura más alta se genera en el cono externo de la llama con la boquilla adecuada (inyector) se utiliza para hacer cortes de manera más rápida y limpia en comparación con el acetileno. Adicionalmente el propano y sus mezclas es más útil para hacer pre y post calentamiento, doblado en caliente, entre otros.

Perfil Temp Llama
Partes de una Llama Neutra de Acetileno y Perfil de Temperatura

Función del Oxígeno

El oxígeno es un elemento químico no combustible, que al combinarse con un elemento combustible produce una reacción de oxidación, que libera calor. Esta reacción es conocida como combustión.Por ejemplo, si el acetileno (C2H2) utiliza como elemento oxidante el oxígeno se produce una reacción: C2H2 + 2,5O2 --> 2CO2 + H2O La reacción del acetileno al oxidarse rápidamente con el oxígeno produce bióxido de carbono y vapor de agua, como producto de la combustión y libera una gran cantidad de energía en forma de calor.

El producto de la combustión del hidrógeno es vapor de agua. El calor liberado en la reacción de combustión es el resultado que las moléculas de los productos resultantes tienen una menor cantidad de energía que las moléculas del combustible y oxígeno previo a la reacción. 

Los términos oxicorte u oxisoldadura se debe a una abreviatura de los elementos involucrados en la reacción, como son el oxígeno y acetileno. El oxígeno se obtiene a través de un proceso de destilación o licuefacción del aire y luego es envasado en cilindros de alta presión alrededor de 3.000 psi (200 atmósferas). 

También puede ser almacenado en contenedores de tamaño industrial para talleres con alto consumo de oxígeno. Otra alternativa para separar oxígeno del aire es hacerlo fluir bajo presión a través de un filtro de zeolita que absorbe el nitrógeno y lo separa del oxígeno, este procedimiento produce oxigeno con un nivel de pureza de 93%; este grado de pureza es aceptable para fabricación de soldadura. 

La ecuación de la reacción química, indica los volúmenes de acetileno y oxígeno que reaccionan para formar el bióxido de carbono y vapor de agua; es decir un volumen de acetileno requiere 2,5 volúmenes de oxígeno para producir 2 volúmenes de CO2 y uno de vapor de agua. 

Por lo general la relación oxígeno combustible suele expresarse como las porciones de oxígeno que se requieren por cada porción de combustible, en este caso 2,5:1. Debido a que en la llama existen dos áreas con diferentes temperaturas, el cono interno, la pluma de acetileno, implica que la reacción química ocurre por etapas. 

La primera ocurre en el cono interno, y es descrita por la ecuación química siguiente: C2H2 + O2 ---> 2CO + H2. El oxígeno y el acetileno reaccionan para producir dos partes de monóxido de carbono y una parte de hidrógeno. La alta temperatura es producto de la descomposición del acetileno en carbono e hidrógeno y posterior oxidación del carbono para producir monóxido de carbono. 

En la soldadura con oxígeno y acetileno y otros gases es importante tener en cuenta la relación oxígeno combustible para garantizar la reacción química completa, en la siguiente tabla se muestran los valores típicos de oxígeno requeridos así como el calor liberado.

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Truco de Experto

El propano o el gas natural es el combustible más económico que puedes adquirir y que te brindará resultados de calidad. 


Soldador experto.

 AcetilenoPropanoPropilenoMetil-acetileno popadienoGas Natural
Fórmula C2H2C8H8C3H6C3H4CH4
Temp Llama Neutra (ºF)5.6004.5805.2005.20004.600
Calor Llama Primaria (Btu/ft3)50722543351711
Calor Llama Secundaria (Btu/ft3)9632.2431.9381.889989
Calor Total (Btu/ft3) luego de la vaporización1.4702.4982.3712.4061.000
Calor Total (Btu/lb) luego de la vaporización21.50021.80021.10021.10023.900
Demanda de Oxígeno para producir llama neutra Vol O2/Vol combustible2,55,04,54,022,0
Oxígeno Suministrado a través del soplete (llama Neutra) Vol O2/ Vol combustible1,13,52,62,51,5
Oxígeno Suministrado a través del soplete (llama Neutra) ft3 O2/ lb combustible (60 ºF)16,030,323,022,135,4
Máxima presión admisible en la salida del regulador (psi)15150150150-
Límite explosividad en aire (%)2,5 – 802,3 – 9,52,0 -103,4 -10,85,3-14
Gravedad Específica (Aire =1 )0,9061,521,481,480,62

 

 

¿Sabías qué?

El oxígeno es un elemento químico no combustible, que al combinarse con un elemento combustible produce una reacción de oxidación, que libera calor. 

Tipos de llama

La llama es el producto de la reacción oxidación rápida de un combustible y el oxígeno. La llama o fuego en la punta de un soplete de acetileno presenta un perfil característico compuesto de tres partes: un cono interno, la pluma de acetileno y la envolvente exterior.

La temperatura en cada área de la de llama varía, como se muestra en la figura. El punto más caliente se obtiene entre el cono interno y el extremo de la pluma de acetileno. La variación entre proporción de oxígeno y el combustible, puede producir distintos tipos de llamas: llama neutra, llama oxidante y llama reductora. 

Una llama neutra se genera cuando hay en la reacción exactamente la cantidad de oxígeno que requiere el combustible para producir la reacción de combustión; la flama primaria o cono interno se le conoce como llama neutra. La cantidad de oxígeno requerida para producir una llama neutra es una cantidad teórica ya que por lo general la reacción se completa con el oxígeno presente en el aire alrededor de la llama. 

Llama oxidante se le conoce a la mezcla combustible con exceso de oxígeno o insuficiente combustible. Este tipo de llama incorpora una gran cantidad de oxígeno al proceso y resulta oxidante por lo tanto es poco utilizada durante la soldadura. La llama reductora se caracteriza por tener un exceso de combustible y requiere mayor cantidad de oxígeno del disponible. 

Para compensar el déficit de oxígeno de la reacción, la llama absorbe oxígeno disuelto en los óxidos metálicos para completar la combustión. Debido a la absorción de oxígeno de los óxidos la superficie del metal queda completamente limpia.

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Tipos de Llama (Manual de Soldadura Indura)

El soldador puede ajustar el flujo de oxígeno y combustible para generar una llama reductora (carburante), una llama neutra o una llama oxidante. A mayor cantidad de oxígeno más oxidante será la llama. 

Una llama rica en combustible o reducida en oxígeno produce una llama carburante que genera menos calor y es menos oxidante. Las llamas carburantes incrementan el contenido de carbono durante la soldadura de aceros, este incremento puede modificar las propiedades del cordón de soldadura y es posible que pueda tener consecuencias en las juntas.

Las llamas oxidantes se caracterizan por ser muy calientes, son las más recomendadas para realizar cortes y soldar metales con alta conductividad térmica, como por ejemplo aleaciones de cobre. Las llamas oxidantes, en la medida de lo posible, no deben ser utilizadas para soldar aceros porque pueden causar daños produciendo una junta oxidada.

En la práctica los soldadores inician cualquier proceso con una llama neutra porque es muy fácil de identificar, ya que la llama presente solamente dos zonas diferenciadas por distintos colores, la flama primaria es blanca y brillante, la secundaria de incolora a azul con contornos azul y/o anaranjado. 

La llama neutra también se caracteriza por presentar dos partes con los colores antes mencionados, esto es indicativo que el acetileno está siendo completamente quemado por el oxígeno que fluye a través del soplete y por el oxígeno disuelto en el aire.

El cono interno característico de la llama neutra es la zona donde el combustible (acetileno) y el oxígeno se mezclan, produciendo la temperatura más alta de la llama, aproximadamente 3.300 ºC (6.000 ºF), y generando calor suficiente para fundir un metal como el acero. 

 

4--Soldadura Oxiacetilénica
Muestra de la llama para Soldadura.

En el cono interno el carbono contenido en el combustible se fracciona y reacciona con el hidrógeno formando monóxido de carbono y generando calor (reacción exotérmica). En la pluma externa de la llama, el carbono remanente (que no reaccionó en el cono interno) se mezcla con el oxígeno del aire y reacciona completándose la combustión.

Posteriormente con incremento del flujo de oxigeno progresivamente, con la apertura de la válvula del soplete la llama se convierte en oxidante, su alta temperatura se debe a que todos el carbono del combustible reacciona sin necesidad de tomar oxígeno disuelto en el aire. Debido a que el exceso de oxígeno puede causar oxidación en la junta, a esta llama se llama oxidante. 

La llama oxidante se caracteriza por un color blanco intenso en el cono interno (llama primaria) mientras que la secundaria es azulada y anaranjada, casi incolora en la orilla y produce un ruido abrasivo en la boquilla del soplete. Las llamas ligeramente oxidantes son utilizadas en soldadura fuerte del bronce (“Brazing”), latones y en el proceso de descarburación, que consiste en la eliminación del carbón presente en el metal fundido. La descarburación reduce la dureza del metal. 

Si por el contrario se reduce el flujo de oxígeno o se incrementa el flujo de combustible se produce una llama reductora, caracterizada por tres zonas: el cono interno, llama primaria caracterizada por un color blanco brillante y es la zona más caliente de la flama. La pluma de acetileno que envuelve el cono interno se caracteriza por un color blanco intenso con un leve matiz verde, esta pluma se forma por el exceso de combustible que no logra reaccionar por el déficit de oxígeno. 

El tamaño de la pluma puede ser ajustado haciéndolo más pequeño con el incremento del flujo de oxígeno. La longitud de la pluma de acetileno por lo general mide 2 o 3 veces la longitud del cono interno. El carbón presente en el combustible no quemado produce un aislamiento en la llama y reduce la temperatura desde 3.300 ºC hasta 2.800 ºC.

El exceso de carbono de la llama se transfiere al metal produciendo un endurecimiento del metal que se le conoce como carburización, por lo cual se le da el nombre de llama carburizante o llama reductora. 

El tamaño de la llama puede ser ajustado o limitado el flujo a través de la válvula de entrada de gas en el soplete o en el ajuste del regulador de presión sin embargo, el tamaño de la llama depende de del orificio de la boquilla.

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