Cómo soldar tuberías: Guía de soldadura fuerte en fontanería
17 de noviembre de 2021
Cuando se trata de unir dos piezas de tubería metálica, los fontaneros suelen elegir entre la soldadura fuerte y la soldadura blanda. Ambos métodos requieren un soplete y un metal de aportación fundido, además de otras herramientas especializadas. Aunque las técnicas son similares, la soldadura es mucho más popular. La soldadura fuerte es una técnica útil para que los fontaneros puedan trabajar con tuberías de alta presión, y también para los especialistas en climatización y refrigeración que trabajan con tuberías de gas.
¿Qué es la soldadura fuerte en fontanería?
La soldadura fuerte, también conocida como soldadura de plata o soldadura de plata, es el acto de unir dos piezas de metal con un material de relleno fundido conocido como material de relleno de soldadura fuerte.
En primer lugar, el fontanero corta, limpia y prepara un tubo y un accesorio para la soldadura fuerte. A continuación, el fontanero utiliza un soplete para calentar la tubería y el accesorio a una temperatura muy alta. Una vez que están suficientemente calientes, el fontanero toca la junta de cobre con la punta de un material de aportación para soldadura fuerte: una varilla rígida hecha de distintos metales (normalmente cobre, níquel y plata). El calor de las superficies metálicas funde la aleación de soldadura, que fluye hacia la junta. Si se realiza correctamente, la unión soldada será a prueba de gases y líquidos una vez que el material de aportación se endurezca.
Al igual que la soldadura, la soldadura fuerte requiere fundente, aunque a menudo forma parte del material de aportación. Después de soldar una unión, el fontanero purga el sistema con nitrógeno para eliminar la oxidación que queda tras el proceso de unión.
El proceso de soldadura fuerte es típico en escenarios de refrigeración o climatización, pero también puede unir tuberías de fontanería, como juntas de cobre con cobre o latón para el transporte de agua.
¿Cómo funciona la soldadura fuerte?
Para entender cómo funciona la soldadura fuerte, hay que familiarizarse con algunos principios. Tenga en cuenta que la soldadura fuerte puede parecer similar a la soldadura TIG, pero en la soldadura se funden tanto el metal base como el material de aportación. En la soldadura fuerte, sólo se funde el material de aportación, dejando intactos los materiales base; este metal de aportación fundido crea la junta.
Acción capilar
El fenómeno que permite que el metal de relleno fundido fluya hacia el interior de la junta en lugar de derramarse por el suelo es la acción capilar. La acción capilar es el resultado de la tensión superficial molecular, por la que el líquido es arrastrado hacia arriba a través de un espacio estrecho. Esto es lo que ocurre con el metal de aportación fundido y las tuberías calientes que se están soldando: la tensión superficial y la adhesión molecular entre el metal de aportación líquido y las tuberías atraen el metal líquido hacia la junta.
Control de la temperatura de soldadura
En comparación con la soldadura, la soldadura fuerte requiere temperaturas mucho más altas. De hecho, la temperatura de fusión de la varilla de soldadura es superior a 842 grados Fahrenheit (frente a los 450 a 500 grados Fahrenheit de una soldadura). Un soplete de acetileno puede calentar fácilmente los metales por encima de esta temperatura, permitiendo que el metal de aportación de la soldadura fuerte se funda y los metales base permanezcan intactos.
Sin embargo, un soplete de acetileno también puede calentar los metales base por encima de sus puntos de fusión. Si el soldador no tiene cuidado, puede deformar los tubos y accesorios, o cortarlos por completo. Por este motivo, es importante calentar los metales lo suficiente para que la soldadura sea fluida, pero no de forma constante durante periodos prolongados. De lo contrario, pueden producirse deformaciones y fugas.
4 formas de soldar tuberías
1. Soldadura con soplete
En la soldadura fuerte con soplete, el fontanero utiliza un soplete de acetileno manual para calentar el material base (normalmente cobre o latón). Una vez que la unión está lo bastante caliente, introduce la varilla de soldadura en la junta, dejando que se funda entre los metales. Una vez que el metal de aportación fundido se enfría y endurece, crea una unión sólida.
La soldadura fuerte con soplete es el método más común de soldadura fuerte utilizado en fontanería. Es muy portátil, y las uniones soldadas resultantes del proceso son increíblemente fuertes.
2. Soldadura por inducción
La soldadura fuerte por inducción es similar a la soldadura fuerte con soplete, salvo que, en lugar de un soplete, una máquina produce calor eléctrico por inducción. La máquina nunca toca las piezas, lo que la distingue de otros tipos de soldadura fuerte. Este proceso es muy popular en atmósferas controladas, como los entornos de fabricación. Aunque las máquinas son grandes, calientan los metales muy rápidamente.
3. Soldadura en horno
En la soldadura fuerte en horno, los técnicos colocan pequeños trozos de material de aportación para soldadura fuerte a través del material en cada unión deseada, y toda la pieza entra en un horno. Cuando el material alcanza la temperatura adecuada, se funde automáticamente y fluye entre las juntas. La soldadura fuerte en horno requiere hornos especializados, una atmósfera controlada y, normalmente, una cinta transportadora, por lo que este tipo de soldadura fuerte suele realizarse en plantas de fabricación industrial.
4. Soldadura por resistencia
En la soldadura por resistencia, el técnico aplica una corriente eléctrica al material base. Debido a la resistencia del material base a la corriente, se calienta. Una vez caliente, el soldador rellena la junta con el material de aportación. Este método requiere grandes equipos, por lo que es más adecuado para entornos de fabricación.
¿Qué herramientas necesita para soldar tuberías de fontanería?
La soldadura fuerte de tuberías de fontanería requiere un conjunto especial de herramientas. Afortunadamente, la mayoría de las herramientas siguientes trabajan para soldar y soldar, permitiendo un poco de flexibilidad:
Cuando se trata de unir dos piezas de tubería metálica, los fontaneros suelen elegir entre la soldadura fuerte y la soldadura blanda. Ambos métodos requieren un soplete y un metal de aportación fundido, además de otras herramientas especializadas. Aunque las técnicas son similares, la soldadura es mucho más popular. La soldadura fuerte es una técnica útil para que los fontaneros puedan trabajar con tuberías de alta presión, y también para los especialistas en climatización y refrigeración que trabajan con tuberías de gas.
¿Qué es la soldadura fuerte en fontanería?
La soldadura fuerte, también conocida como soldadura de plata o soldadura de plata, es el acto de unir dos piezas de metal con un material de relleno fundido conocido como material de relleno de soldadura fuerte.
En primer lugar, el fontanero corta, limpia y prepara un tubo y un accesorio para la soldadura fuerte. A continuación, el fontanero utiliza un soplete para calentar la tubería y el accesorio a una temperatura muy alta. Una vez que están suficientemente calientes, el fontanero toca la junta de cobre con la punta de un material de aportación para soldadura fuerte: una varilla rígida hecha de distintos metales (normalmente cobre, níquel y plata). El calor de las superficies metálicas funde la aleación de soldadura, que fluye hacia la junta. Si se realiza correctamente, la unión soldada será a prueba de gases y líquidos una vez que el material de aportación se endurezca.
Al igual que la soldadura, la soldadura fuerte requiere fundente, aunque a menudo forma parte del material de aportación. Después de soldar una unión, el fontanero purga el sistema con nitrógeno para eliminar la oxidación que queda tras el proceso de unión.
El proceso de soldadura fuerte es típico en escenarios de refrigeración o climatización, pero también puede unir tuberías de fontanería, como juntas de cobre con cobre o latón para el transporte de agua.
¿Cómo funciona la soldadura fuerte?
Para entender cómo funciona la soldadura fuerte, hay que familiarizarse con algunos principios. Tenga en cuenta que la soldadura fuerte puede parecer similar a la soldadura TIG, pero en la soldadura se funden tanto el metal base como el material de aportación. En la soldadura fuerte, sólo se funde el material de aportación, dejando intactos los materiales base; este metal de aportación fundido crea la junta.
Acción capilar
El fenómeno que permite que el metal de relleno fundido fluya hacia el interior de la junta en lugar de derramarse por el suelo es la acción capilar. La acción capilar es el resultado de la tensión superficial molecular, por la que el líquido es arrastrado hacia arriba a través de un espacio estrecho. Esto es lo que ocurre con el metal de aportación fundido y las tuberías calientes que se están soldando: la tensión superficial y la adhesión molecular entre el metal de aportación líquido y las tuberías atraen el metal líquido hacia la junta.
Control de la temperatura de soldadura
En comparación con la soldadura, la soldadura fuerte requiere temperaturas mucho más altas. De hecho, la temperatura de fusión de la varilla de soldadura es superior a 842 grados Fahrenheit (frente a los 450 a 500 grados Fahrenheit de una soldadura). Un soplete de acetileno puede calentar fácilmente los metales por encima de esta temperatura, permitiendo que el metal de aportación de la soldadura fuerte se funda y los metales base permanezcan intactos.
Sin embargo, un soplete de acetileno también puede calentar los metales base por encima de sus puntos de fusión. Si el soldador no tiene cuidado, puede deformar los tubos y accesorios, o cortarlos por completo. Por este motivo, es importante calentar los metales lo suficiente para que la soldadura sea fluida, pero no de forma constante durante periodos prolongados. De lo contrario, pueden producirse deformaciones y fugas.
4 formas de soldar tuberías
1. Soldadura con soplete
En la soldadura fuerte con soplete, el fontanero utiliza un soplete de acetileno manual para calentar el material base (normalmente cobre o latón). Una vez que la unión está lo bastante caliente, introduce la varilla de soldadura en la junta, dejando que se funda entre los metales. Una vez que el metal de aportación fundido se enfría y endurece, crea una unión sólida.
La soldadura fuerte con soplete es el método más común de soldadura fuerte utilizado en fontanería. Es muy portátil, y las uniones soldadas resultantes del proceso son increíblemente fuertes.
2. Soldadura por inducción
La soldadura fuerte por inducción es similar a la soldadura fuerte con soplete, salvo que, en lugar de un soplete, una máquina produce calor eléctrico por inducción. La máquina nunca toca las piezas, lo que la distingue de otros tipos de soldadura fuerte. Este proceso es muy popular en atmósferas controladas, como los entornos de fabricación. Aunque las máquinas son grandes, calientan los metales muy rápidamente.
3. Soldadura en horno
En la soldadura fuerte en horno, los técnicos colocan pequeños trozos de material de aportación para soldadura fuerte a través del material en cada unión deseada, y toda la pieza entra en un horno. Cuando el material alcanza la temperatura adecuada, se funde automáticamente y fluye entre las juntas. La soldadura fuerte en horno requiere hornos especializados, una atmósfera controlada y, normalmente, una cinta transportadora, por lo que este tipo de soldadura fuerte suele realizarse en plantas de fabricación industrial.
4. Soldadura por resistencia
En la soldadura por resistencia, el técnico aplica una corriente eléctrica al material base. Debido a la resistencia del material base a la corriente, se calienta. Una vez caliente, el soldador rellena la junta con el material de aportación. Este método requiere grandes equipos, por lo que es más adecuado para entornos de fabricación.
¿Qué herramientas necesita para soldar tuberías de fontanería?
La soldadura fuerte de tuberías de fontanería requiere un conjunto especial de herramientas. Afortunadamente, la mayoría de las herramientas siguientes trabajan para soldar y soldar, permitiendo un poco de flexibilidad:
- La tela esmeril es un trozo de malla metálica que se utiliza para limpiar el extremo del tubo antes de soldarlo. Esto ayuda a limpiar cualquier suciedad y aceite acumulados, y a limpiar cualquier corrosión de la tubería que pueda dificultar el proceso de soldadura fuerte y provocar fugas en las tuberías.
- Los cepillos para racores limpian el interior de los racores y están disponibles en tamaños específicos para los diámetros de los tubos. Al igual que la tela esmeril, ayudan a limpiar el interior de los accesorios para facilitar la soldadura fuerte de los tubos. Asegúrese de que dispone de cepillos del diámetro adecuado para el tubo que va a unir.
- Un cortatubos cuenta con un pequeño disco de corte y un juego de mordazas que se aprietan para cortar tubos a medida sin doblarlos ni dejar rebabas.
- Los cepillos de ácido son pinceles de cerdas suaves con mango metálico que el usuario puede sumergir en el fundente de soldadura fuerte para luego aplicar el fundente en el interior del accesorio y en el exterior de la tubería. A veces se denominan pinceles de fundente o pinceles de soldadura. Sólo son necesarios si el material de aportación de la soldadura fuerte no contiene fósforo.
- Los escariadores de tubos pueden eliminar las pequeñas rebabas que queden, ya que pueden dificultar un buen sellado.
- Un soplete de acetileno es una herramienta que se utiliza para calentar el tubo y la junta más allá del punto de fusión de la soldadura.
- Para encender un soplete se necesita algún tipo de encendedor, como un mechero o un percutor.
- Tener un extintor a mano es importante cuando se trabaja con un soplete de propano, ya que la posibilidad de provocar un incendio involuntariamente es elevada cuando se trabaja con llamas intensas y altas temperaturas.
- Coloca un trozo de tela ignífuga detrás del tubo si vas a soldar en espacios reducidos.
- También es conveniente tener a mano un pulverizador lleno de agua para humedecer los tacos de madera o los materiales antes de soldar y evitar que se quemen.
- Guantes resistentes al calor para proteger las manos y gafas para proteger los ojos.
Cómo soldar tuberías de fontanería
1. Cortar el tubo a medida y escariar las rebabas
Utiliza el cortatubos para cortar el tubo a la longitud adecuada. Asegúrate de que sea lo suficientemente largo para que quepa dentro de los accesorios. Utiliza el escariador de tubos para eliminar las rebabas del tubo recién cortado.
2. Limpiar la tubería y el accesorio
La corrosión, la oxidación y la carbonilla pueden impedir un buen sellado. Para evitarlo, limpie bien los extremos del tubo. Enrolle el paño de esmeril alrededor del extremo del tubo y sujételo con la mano. Gire el extremo del tubo hacia delante y hacia atrás en el paño hasta que quede perfectamente limpio. Limpie el accesorio girando el cepillo del tamaño adecuado dentro del accesorio hasta que quede limpio.
3. Aplique fundente al racor y al tubo
Si su varilla de soldadura fuerte no contiene fósforo, deberá aplicar fundente a la unión. Con el cepillo para ácidos, aplique fundente en el interior del accesorio y alrededor del exterior del tubo. Deslice el tubo en el accesorio y gírelo media vuelta para asegurarse de que el fundente se extiende por la junta. Este es también un buen momento para colocar el trapo ignífugo detrás de la junta y humedecer todo lo que pueda arder con el pulverizador.
4. Preparar el material de aportación para soldadura fuerte
Prepare el material de aportación de soldadura fuerte doblándolo hacia abajo aproximadamente 4 ó 5 pulgadas desde el extremo del alambre de soldadura.
5. Calentar la junta
Con un extintor cerca, utiliza un cebador o percutor para encender el soplete. Ajusta la válvula de gas para que la llama sea relativamente corta (sólo uno o dos centímetros). Con cuidado de no quemar nada detrás o alrededor de la tubería, mueva el soplete hacia delante y hacia atrás por el accesorio para calentarlo. Una unión soldada debe estar considerablemente más caliente que una unión soldada típica, y cambiará de color y brillará mientras se calienta.
6. Soldar la unión
Cada pocos segundos, golpee la punta del material de aportación de soldadura fuerte contra la junta para ver si está lo suficientemente caliente para soldar. La unión estará lista cuando el material se funda. Continúe aplicando calor mientras trabaja la punta de la varilla alrededor de la unión.
7. "Tapar" la junta
Con el soplete todavía calentando la unión, utilice el extremo de la varilla para empujar material de soldadura fuerte adicional en la unión. Esto se denomina tapar. Continúe por toda la junta.
8. Limpieza
Retire el soplete de la junta y apáguelo. Colóquelo con cuidado en un lugar donde no pueda quemar ni fundir nada cercano.
Tendrá que limpiar la junta después de la soldadura. Si ha aplicado fundente, empiece limpiando el exceso de la unión. También querrá eliminar la oxidación descascarillada del exterior y el interior de la unión. En el exterior, basta con pasar un paño húmedo para eliminar las escamas. En el interior, puede utilizar un cepillo para juntas, pero los profesionales con nitrógeno comprimido a mano suelen purgar el sistema.
Soldadura fuerte frente a soldadura blanda: Cómo elegir entre ambos métodos
Para la mayoría de los casos de fontanería, la soldadura es más que suficiente. Es rápida, el riesgo de dañar la tubería es mínimo y es lo suficientemente fuerte como para soportar la presión de la mayoría de los sistemas de agua. Además, al requerir menos calor, es menos probable que la soldadura queme los componentes de la estructura y otros materiales de la zona, aunque requiere la misma precaución que la soldadura fuerte.
Pero, para los sistemas de alta presión y los que contienen gases (como el aire acondicionado), la soldadura fuerte es la opción preferida. De hecho, una unión por soldadura fuerte suele ser hasta cinco veces más resistente que una unión soldada, siempre que los metales base sigan intactos. Además, para unir metales distintos, como materiales de base férrica y no férrica, la soldadura fuerte suele ser el método más adecuado.
MT Copeland ofrece clases en línea basadas en vídeo que le dan una base en los fundamentos de la construcción con aplicaciones del mundo real, como fontanería. Las clases incluyen vídeos producidos por profesionales y descargas complementarias como cuestionarios, planos y otros materiales que le ayudarán a dominar los conocimientos.
