NO HAY HUEVOS EN EL CONGRESO II

the lion
Los huevos del Congreso a la palestra. Los 2 leones de Cámara son noticia por que finalmente no se tocan. Hace unos años, el canal de televisión Historia investigó la tara de uno de ellos concluyendo que no existía razón artística, histórica, biológica o de cualquier otro tipo para dicha ausencia.

 

Fundidos
Los “werts” de bronce pasan a debate y hasta le ponemos dueño: Daoíz. La fundición de origen mutiló al felino, y una soldadura a estas alturas podría corroer este Bien de Interés Cultural.
Este antiguo Post me viene “a huevo” para volver a abrir el manual metalúrgico por la página de soldaduras y hablar de los distintos tipos de unión entre materiales.

HEAVY METAL

Best HD Iron Maiden heavy metal band facebook cover
2 son los “cantantes” metálicos en el proceso de soldeo: el material base que es la parte que se quiere unir, y el material de aporte o metal a fundir como si fuese un pegamento.
Las uniones por soldadura se clasifican según la interacción entre el material base y el de aporte: soldeo por fusión, soldeo de estado sólido y por capilaridad (fuerte o blando).
El primero es el más fácil de entender: en la soldadura por fusión se fusionan los 2 “cantantes” en fase líquida. Esta unión provocará cambios metalúrgicos y físicos en la zona alrededor del cordón de soldadura (20-10 mm de cada lado). La fusión puede ser química o eléctrica.
«No, no quema» - Francisco
La soldadura aluminotérmica se emplea a menudo en raíles de vías del tren. El fundamento es la reacción altamente exotérmica (libera calor) en molde refractario de aluminio y óxido de hierro:

Fe2O3(s)  + 2Al(s)  ↔ Al2O3(s) +2Fe(s) + caloret!

La reacción iniciada con fósforo produce acero fundido entre los extremos de la vía.

El soldeo oxiacetilénico ha quedado obsoleto debido a otras fuentes de energía más eficientes como el arco eléctrico, láser, rayo de electrones, procesos de fricción o ultrasonidos.

Weld
La soldadura SMAW (soldadura manual por arco con electrodo revestido) es un ejemplo de proceso donde se crea un arco eléctrico entre la pieza a soldar y el electrodo a depositar. Eficientemente puede producir 3000ºC fundiendo el extremo del electrodo y quemando el revestimiento. No se puede usar con materiales que tengan un punto de fusión bajo como el plomo, zinc o estaño y la tasa de deposición es baja. [1 = revestimiento; 2 =alma; 3 = gas de protección; 4 = baño de fusión; 5 = material base; 6 = metal de soldadura; 7 = escoria sólida]
2000px-SMAW_area_diagram.svg
La soldadura GMAW (soldadura por arco con alambre electrodo macizo consumible y gas) se consigue también con arco eléctrico fundiendo material base y electrodo o material de aporte. En este caso el electrodo se alimenta desnudo junto a un gas protector inerte (MIG) o activo (MAG) como suele ser la mezcla de argón y CO2. Tiene la ventaja de poder usarse para todos los metales y aleaciones comerciales obteniendo largos cordones de soldadura sin paradas.
[1 = desplazamiento; 2 =alambre guía y tubo de contacto; 3 = alambre sólido de electrodo; 4 = gas protector; 5 = metal de soldadura fundido; 6 = metal de soldadura solidificado; 7 = pieza]
GMAW_weld_area
El soldeo en estado sólido consigue en unir sin fusión ni fase líquida a través de procesos eléctricos (por resistencia), químicos (por difusión o por explosión) y mecánicos (en frío, por fricción o ultrasónica).
Soldadura por puntos o spot welding: la unión se consigue por paso de corriente eléctrica entre las 2 chapas a unir de forma puntual. Se produce calor por efecto Joule capaz de fundir parcialmente el metal o aleación, formando un fundido en forma de lenteja (botón de soldadura). El material base casi mantiene las características físicas y metalúrgicas, por lo que se emplea bastante en automoción eliminando el uso de remaches en uniones de chapas.
Spot Welding
El soldeo en frío no necesita aumentar la temperatura de las piezas; la unión se realiza por laminación aplicando presión a las piezas entre rodillos hasta chapeado de metales.
La soldadura por difusión, propia de la industria aeroespacial, es un proceso en estado sólido a temperaturas inferiores a las temperaturas de fusión de los metales (50% – 70% inferior). Gracias a la alta presión ejercida en los metales en contacto, los átomos difunden de una pieza a otra.
En el soldeo fuerte y blando solo funde el material de aporte, dejando el material base en estado sólido. La fase líquida fluye por capilaridad entre las chapas a unir con soldeo fuerte (brazing), si el punto de fusión del material de aporte es mayor de 450ºC o blando (soldering), si es menor de 450ºC. Es muy interesante este tipo de soldadura al mantener intacto las propiedades del material base y se suele emplear en chapas a solape.

 

 

 
Welding - Credit to https://bestpicko.com/

Dug / Clavado
Total, después de darle muchas vueltas, Daoíz se queda como está. Y Velarde riéndose de él, que para eso tiene los 2.

Esta entrada participa en la LXVIII edición del Carnaval de Química, alojada en el blog ‘Cardescu Web‘ del polifacético quelato @CienciaNformas

NO HAY HUEVOS EN EL CONGRESO

the lion
Los huevos del Congreso a la palestra. Los 2 leones de Cámara son noticia por que finalmente no se tocan. Hace 2 años, el canal de televisión Historia investigó la tara de uno de ellos concluyendo que no existía razón artística, histórica, biológica o de cualquier otro tipo para dicha ausencia.

 

Fundidos
Los “werts” de bronce pasan a  debate y hasta le ponemos dueño: Daoíz. La fundición de origen mutiló al felino, y una soldadura a estas alturas podría corroer este Bien de Interés Cultural.
Esta noticia de Verano me viene “a huevo” para abrir el manual metalúrgico por la página de soldaduras.

 

 

METAL CONTRA METAL

.: Fusionando fragmentos!!
Primero distinguiremos entre soldadura y soldabilidad: la soldadura es el método de unir 2 piezas metálicas al subir la Tª y conseguir una consistencia plástica que, al enfriarse, una las piezas. La soldabilidad es la propiedad que determina la mayor o menor facilidad de un metal para soldarse.
Fácil de entender es que esta propiedad dependerá del punto de fusión entre otras características del metal.
Además de la soldadura autógena (las 2 piezas del mismo metal) también se usa la soldadura con metal de aportación. Este segundo metal tiene un punto de fusión más bajo como el caso de la aleación de Plomo y Estaño (pf Pb = 327ºC y pf Sn=232ºC), y trabajaríamos entre 180ºC y 240ºC.
El Bronce suele ser aleación de Cobre con Estaño, que le dota al Cu de mayor resistencia al desgaste y al mecanizado. Con el bronce (pf Cu = 1050ºC y pf Sn=232ºC) trabajaríamos entre 953-1048ºC.
Es una aleación de sustitución, una disolución sólida donde se sustituyen átomos del metal disolvente (Cu) por átomos de soluto (Sn, Pb, P..) gracias a tener radios atómicos parecidos, iguales estructuras cristalinas los elementos puros y carácter electropositivo similar.
En la soldabilidad del cobre pesa su elevada conductividad térmica y un alto coeficiente de dilatación (α=1,8.10-5). Esto da lugar a grandes pérdidas de flujo calorífico, obligando a usar gran cantidad de calor y provocando deformaciones.
Como la lámpara de butano no basta para tanta energía requerida, habrá que usar soldadura eléctrica o termoquímica (u oxiacetilénica).
La soldadura eléctrica consiste en transformar la energía eléctrica en calorífica por resistencia, por arco eléctrico o en atmósfera inerte (Ar). La soldadura oxiacetilénica usa el calor formado de la combustión de oxígeno y acetileno en el interior del soplete.

llama oxiacetilenica

La Tª máxima se consigue justo un poco más allá de la zona de combustión, donde encontramos los gases producto de la reacción: CO, H2 (zona reductora azulada). Esta zona es la que está íntimamente en contacto con la pieza (o sea, los cataplines. Uff) y será la determinante para las características de la llama.
A medida que los gases arden, se separan de la boquilla, comienzan a arrastrar aire de la zona que rodea a la llama. Esto hace que se produzcan reacciones secundarias, por eso la zona de penacho (rojizo) es oxidante y encontramos gases como N2, CO2 y H2O.
Esto me recuerda a la técnica de Espectrofotometría de Absorción atómica en Llama, pero hablar de ella me da para otro post. Ganas no faltan…

 

Dug / Clavado
Total, después de darle muchas vueltas, Daoíz se queda como está. Y Velarde riéndose de él, que para eso tiene los 2.

 

Esta entrada participa en el XXXVII Carnaval de la Química – Edición Rb – alojado en el blog “ISQCH – Moléculas a reacción”