Soldadura de aluminio — guía técnica completa

Introducción

La soldadura de aluminio exige técnicas y controles distintos a los de los aceros debido a su alta conductividad térmica, su película de óxido estable y la sensibilidad de muchas aleaciones a la fisuración. Con procedimientos adecuados, selección de consumibles y control térmico es posible obtener uniones seguras y estéticas tanto en taller como en aplicaciones de reparación. Esta guía técnica describe fundamentos, preparación, procesos, consumibles, parámetros operativos, problemas comunes y buenas prácticas de seguridad.

Propiedades del aluminio que afectan la soldadura

• Alta conductividad térmica: el calor se disipa rápidamente, lo que requiere mayor aporte energético o técnicas que concentren el calor en la junta.
• Película de óxido (Al₂O₃): se forma instantáneamente en aire y funde a temperatura mucho mayor que el metal base, impidiendo wetting si no se elimina o neutraliza.
• Punto de fusión: alrededor de 660 °C, inferior al de muchos óxidos y aleaciones; control de temperatura y velocidad de enfriamiento es crítico.
• Aleaciones: la soldabilidad varía según la serie (1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx, 7xxx). Algunas aleaciones son más propensas a fisuración en caliente o a pérdida de resistencia tras tratamiento térmico.

Preparación de la junta y limpieza

Inspección y selección de material

• Identificar la aleación del componente y del material de aporte; evitar mezclar aleaciones incompatibles.
• Evaluar estado del metal: corrosión, recubrimientos, pintura o contaminantes deben eliminarse.

Limpieza mecánica y química

• Desengrase con solventes volátiles como alcohol isopropílico o acetona; secar inmediatamente.
• Eliminación del óxido mediante cepillo de acero inoxidable o cepillo de alambre de acero inoxidable exclusivo para aluminio; lijado hasta brillo si procede.
• Decapantes y fundentes: en procesos de soldadura blanda o brazing se usan fundentes para eliminar óxidos; en soldadura por fusión se confía en la acción de limpieza del arco AC o en la limpieza mecánica previa.

Preparación geométrica

• Ajuste de piezas: juego de raíz controlado; biselado según espesor.
• Fijación: sujeción firme para evitar distorsión; considerar puntos de soldadura intermedios para controlar tensiones.

Procesos de soldadura y criterios de selección

TIG GTAW con corriente alterna AC

• Recomendado para: chapas finas, juntas críticas y acabados estéticos.
• Características: arco estable, efecto de limpieza por polaridad alterna que ayuda a remover óxido.
• Electrodos: tungstenos lanthanated o ceriados; diámetro según amperaje.
• Gas protector: argón 100% para la mayoría de aplicaciones; mezclas con helio aumentan penetración y velocidad en espesores mayores.
• Aporte: varillas ER4043 o ER5356 según aleación base y requerimiento mecánico.
• Técnica: balance AC ajustado para optimizar limpieza vs penetración; control de pulsado para reducir calor y mejorar control.

MIG GMAW con hilo sólido o tubular

• Recomendado para: producción y espesores medios a grandes.
• Hilos: ER4043 y ER5356 son los más usados; hilos flux cored para mayor productividad en exteriores.
• Gas: argón 100% o mezclas Ar/He; ajustar voltaje y velocidad de alimentación.
• Consideraciones: alimentación de hilo y boquilla limpia; control de calor para evitar deformaciones.

Soldadura por brazing y soldadura blanda

• Aplicaciones: reparaciones domésticas, unión de piezas delgadas o sellado.
• Fundentes: necesarios para eliminar óxidos y permitir wetting del aporte.
• Limitación: menor resistencia mecánica que soldadura por fusión.

Selección de consumibles y gases

• Aportes comunes:
  • ER4043 (Al‑Si): buena fluidez, menor tendencia a fisuración; uso general.
  • ER5356 (Al‑Mg): mayor resistencia mecánica, recomendado para aleaciones 5xxx y aplicaciones estructurales.
• Gases: Argón 100% estándar; añadir helio para mayor penetración y velocidad en espesores mayores.
• Tungstenos: lanthanated o ceriados para AC; evitar tungstenos contaminados.

Parámetros operativos y ajustes prácticos

• Amperaje: ajustar según espesor y proceso; practicar en probetas para establecer rango óptimo.
• Voltaje y velocidad de avance: en MIG ajustar para obtener cordón uniforme sin porosidad; en TIG controlar arco corto y distancia de trabajo.
• Balance AC en TIG: mayor componente positivo mejora limpieza; mayor componente negativo aumenta penetración.
• Pulsado: usar pulsado para controlar aporte térmico y mejorar aspecto del cordón en chapas finas.
• Precalentamiento: en piezas gruesas un precalentamiento moderado (100–200 °C) puede reducir choque térmico y mejorar fluidez del aporte.

Problemas comunes y soluciones

• Porosidad
  • Causas: humedad, aceite, contaminación, gas protector insuficiente o turbulencias.
  • Soluciones: secar piezas, limpiar con solvente, asegurar flujo de gas y boquilla limpia, evitar corrientes de aire.
• Fisuración en caliente
  • Causas: aleaciones sensibles, enfriamiento rápido, aporte incompatible.
  • Soluciones: usar aportes adecuados (ER4043), controlar velocidad de enfriamiento, diseñar juntas con menor restricción.
• Falta de fusión
  • Causas: óxido no eliminado, amperaje insuficiente, mala preparación de junta.
  • Soluciones: limpiar óxido, aumentar amperaje o reducir velocidad, mejorar acceso del arco.
• Contaminación por tungsteno
  • Causas: contacto del electrodo con el baño.
  • Soluciones: mantener distancia correcta, rectificar tungsteno y reiniciar arco si se contamina.

Inspección y control de calidad

• Inspección visual: continuidad del cordón, ausencia de poros visibles, aspecto uniforme.
• Ensayos no destructivos: penetrantes para detectar grietas superficiales; ultrasonido o radiografía para juntas críticas.
• Pruebas mecánicas: tracción o doblado en piezas estructurales para validar resistencia.
• Registro de parámetros: documentar amperaje, gas, aporte y técnica para reproducibilidad.

Seguridad y buenas prácticas en taller

• Protección personal: máscara con filtro adecuado, guantes, ropa ignífuga y protección ocular.
• Ventilación: extracción localizada para humos; evitar inhalación de vapores de fundentes o aleaciones con elementos peligrosos.
• Manejo de gases: asegurar cilindros bien sujetos, reguladores en buen estado y tuberías sin fugas.
• Prevención de incendios: mantener área libre de materiales combustibles y disponer de extintores adecuados.

Procedimiento paso a paso recomendado para TIG en taller casero

1. Identificar aleación y seleccionar varilla de aporte adecuada.
2. Limpiar con solvente y cepillar con cepillo de acero inoxidable.
3. Ajustar equipo: tungsteno apropiado, polaridad AC, gas argón, amperaje de prueba.
4. Fijar piezas y comprobar alineación y juego de raíz.
5. Realizar soldaduras de prueba en chatarra de la misma aleación para ajustar parámetros.
6. Soldar con movimientos controlados, mantener protección de gas antes y después del arco para evitar oxidación.
7. Inspeccionar y, si procede, realizar tratamientos térmicos de alivio o mecanizado.

Checklist técnico rápido antes de soldar

• Material base identificado y compatible con aporte.
• Superficie limpia, desengrasada y libre de óxidos.
• Consumibles correctos instalados y en buen estado.
• Gas protector con flujo y pureza adecuados.
• Equipo calibrado y parámetros de prueba verificados.
• Ventilación y EPP disponibles.
• Plan de inspección y registro de parámetros.

Conclusión

La soldadura de aluminio es exigente pero plenamente alcanzable con conocimiento técnico y práctica. El éxito depende de limpieza rigurosa, selección correcta de proceso y aporte, control del aporte térmico y práctica en condiciones reales. Aplicando las recomendaciones de esta guía se reducen defectos comunes y se mejora la calidad y la fiabilidad de las uniones en aplicaciones domésticas e industriales.