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Hay dos opciones principales de equipo a considerar cuando se trata de soldadura fuerte: oxígeno/acetileno o aire/antorchas de acetileno — Figs. 1, 2.

Tradicionalmente, las configuraciones de oxígeno/acetileno han sido dominantes en muchas aplicaciones de soldadura fuerte de aire acondicionado en los Estados Unidos. Sin embargo, las antorchas de aire/acetileno presentan una alternativa viable. Los contratistas que han experimentado con antorchas de aire/acetileno a menudo aprecian su portabilidad y sus menores costos operativos, que pueden compensar la ligera compensación de tiempos de calentamiento más prolongados.

Capacidades de operación

La principal diferencia entre las dos configuraciones radica en cómo se quema el acetileno.

Sistemas de oxígeno/acetileno y aire/acetileno

Un sistema de oxígeno/acetileno requiere tanto un cilindro de gas acetileno comprimido como un cilindro de gas comprimido de alta presión. Estos gases se mezclan para producir una temperatura de llama intensa.

Por otro lado, un sistema de aire/acetileno utiliza sólo un tanque de acetileno y extrae oxígeno de la atmósfera circundante. Esta dependencia del aire presenta un desafío porque el aire contiene solo aproximadamente un 21% de oxígeno, lo que dificulta que los sopletes de aire/acetileno más antiguos alcancen las temperaturas de llama más altas requeridas para la soldadura fuerte. Como resultado, estos sopletes han sido más adecuados para aplicaciones de soldadura a baja temperatura.

Mejoras modernas

Los avances modernos en el diseño de antorchas, como la tecnología de combustión por remolino, han hecho que los sistemas de aire/acetileno sean viables para la soldadura fuerte a alta temperatura. En estas antorchas, el gas acetileno que pasa a través de la cámara de expansión de la punta crea un efecto Venturi que aspira más aire. El mayor volumen de aire se mezcla con acetileno a mayor velocidad y un rotor o paleta homogeneiza los gases, lo que da como resultado una mezcla más rica que se quema de manera más eficiente. Este diseño único de la punta le da a la llama su característico patrón de remolino.

Consideraciones de seguridad

Debido a que un sistema de oxígeno/acetileno implica mezclar dos gases, existe un riesgo potencial de retroceso, que es la ignición de los gases mezclados. Este problema de seguridad se reduce con una antorcha de aire/acetileno porque solo se utiliza un gas. Para ver las hojas informativas sobre seguridad y salud de la AWS, incluidas las de humos y gases, fundentes para soldadura por arco y soldadura fuerte, y muchos más, visite aws.org/standards/page/safety-health-fact-sheets.

Comparación de configuraciones

En las configuraciones de oxígeno/acetileno comúnmente utilizadas en la industria de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración, los cilindros de gas suelen ser del tamaño MC estándar de la industria para acetileno (10 pies cúbicos) y de tamaño R para oxígeno (20 pies cúbicos). Estos tamaños de cilindros son compactos y portátiles, pero dan lugar a una extracción desigual de gases debido a sus diferentes volúmenes. Como resultado, los contratistas pueden verse obligados a realizar viajes adicionales al distribuidor de gas o llevar cilindros de respaldo para garantizar un flujo de trabajo ininterrumpido.

Para lograr las características de llama deseadas en la soldadura fuerte con oxígeno/acetileno, una llama neutra generalmente requiere una proporción cercana a 1.1:1 de oxígeno a acetileno. Lograr el equilibrio adecuado en la mezcla de gases es crucial para obtener la temperatura ideal y la eficiencia de combustión durante la soldadura fuerte. Sin embargo, esto significa que es necesario controlar cuidadosamente el consumo de gas, ya que ajustes imprecisos pueden provocar una llama ineficiente y un desperdicio de gas.

Por otro lado, las configuraciones de aire/acetileno simplifican el aspecto de la gestión del gas. Con un solo cilindro de acetileno de tamaño MC o B, no hay necesidad de hacer malabarismos con varios cilindros lo que reduce la complejidad y los posibles desafíos logísticos. Además, las antorchas de aire/acetileno proporcionan una mayor flexibilidad en las proporciones de gas porque el oxígeno se extrae de la atmósfera circundante. El operador puede ajustar la proporción de aire a acetileno más fácilmente para ajustar la llama de acuerdo con los requisitos de soldadura específicos.

Características de la llama y soldadura fuerte

Las llamas de oxígeno/acetileno normalmente miden alrededor de 5400°F en el extremo del cono interior, mientras que las llamas de aire/acetileno alcanzan aproximadamente 3000 °F en un lugar similar, aunque las temperaturas pueden variar.

Al soldar o cortar, es necesario el calor concentrado de la llama de oxígeno/acetileno. Sin embargo, la soldadura fuerte requiere un mecanismo diferente, conocido como acción capilar para tirar de la aleación de soldadura fundida entre las piezas que se unen. Para lograr una acción capilar uniforme, ambas partes deben calentarse uniformemente antes de agregar la varilla de soldar. Este amplio precalentamiento promueve la conducción del calor a través de la unión y lleva ambas piezas a la temperatura de soldadura correcta.

El uso de oxígeno/acetileno para soldar requiere que la antorcha se mantenga en movimiento para distribuir uniformemente el calor porque la temperatura más alta se concentra en el extremo del cono interior. También es necesario ubicarlo más lejos de la pieza para evitar el sobrecalentamiento, especialmente con latón o aluminio. Por el contrario, la llama de aire/acetileno es más indulgente. El cono interior se puede colocar más cerca de la pieza durante más tiempo sin riesgo de quemar el metal base. La llama más amplia envuelve el tubo o accesorio, proporcionando una distribución más amplia del calor, lo que facilita la soldadura especialmente para los nuevos técnicos, según muchos expertos de la industria.

Al final

Si bien los sistemas de oxígeno/acetileno son populares debido a su versatilidad en el manejo de diversas aplicaciones, los sistemas de aire/acetileno se prefieren para tareas de soldadura y ofrecen ciertas ventajas, incluida la facilidad de uso y la rentabilidad para aplicaciones de soldadura fuerte específicas.

NANCY JO LOEBKER es gerente nacional de cuentas mayoristas en Harris Products Group, Mason, Ohio.