Richard E. Ballentine

Nota: Este artículo es una adaptación de la versión que apareció originalmente en el número de octubre de 1994 de la revista Welding Journal

Probablemente, el metal de aportación para soldadura fuerte más utilizado es una aleación de cobre y fósforo, a la que a menudo se añade plata como tercer elemento.  El papel de la plata en estas aleaciones es a menudo malinterpretado.

Tanto el fósforo como la plata tienen efectos significativos en las propiedades de estos metales de aportación.  Sin embargo, de los dos, el fósforo es, con diferencia, el más potente.  Por término medio, un 1% de fósforo reducirá la temperatura del liquidus (el punto en el que la aleación está totalmente fundida) entre 100 y 120°F.  En cambio, un 1% de plata sólo reduce esta temperatura entre 10 y 15°F.

La suposición generalizada de que la adición de plata a los metales de aportación de fósforo-cobre mejora la ductilidad es falsa.  La reducción del contenido de fósforo mejora la ductilidad.  El hecho de que la adición de plata en cantidad suficiente para bajar el rango de fusión permita la reducción del fósforo ha perpetuado este mito.

La adición de plata en cantidades significativas también tiende a ampliar el rango de fusión cuando se reduce el fósforo.  Esta característica permite al operario rellenar huecos más grandes con mayor facilidad que con las aleaciones más fluidas de sólo cobre y fósforo.

El elevado precio de mercado de la plata ha llevado a muchos usuarios a buscar metales de aportación para soldadura fuerte con un contenido de plata inferior al de la aleación tradicional del 15%.  Una aleación con un 6% de plata y aproximadamente un 6% de fósforo, nuestra Dynaflow®, ha captado una gran parte de este mercado.  Presenta características similares a la aleación del 15%, con casi el mismo rango de fusión, pero con un coste considerablemente menor.

A lo largo de los años, la industria introdujo posteriormente aleaciones de fósforo-cobre que contenían hasta un 1% de plata, pero los beneficios de estas aleaciones con menos plata son, en el mejor de los casos, cuestionables.  La mayoría de estas aleaciones de bajo contenido en plata muestran muy pocas ventajas, si es que hay alguna, con respecto a las aleaciones de 0% de plata.  La suposición de que son más dúctiles carece de fundamento, a menos que se reduzca el contenido de fósforo.

Los usuarios tendrían una idea mucho mejor de cómo funciona una composición concreta si el número de identidad indicara el contenido de fósforo en lugar del contenido de plata.  La American Welding Society (AWS) ha adoptado un método en el que los números no designan ni la plata ni el fósforo, sino que se refieren a una aleación con un cambio químico específico.  La AWS también insta a la industria a adoptar el término "metal de aportación para soldadura fuerte" y evitar el término "soldadura de plata".

Aunque tanto el fósforo como la plata tienden a reducir la ductilidad del cobre, esto es sobre todo una preocupación del productor porque estas aleaciones son difíciles de fabricar.  Los usuarios de estos metales de aportación están, o deberían estar, más preocupados por las características de la unión.  Se pueden realizar uniones fuertes y dúctiles con metales de aportación relativamente frágiles si se controlan adecuadamente otros factores.

La soldadura fuerte requiere que el metal de aportación fluya en un capilar entre los dos metales base estrechamente alineados que se van a unir.  En el caso de las aleaciones de fósforo, estos metales suelen ser el cobre o el latón, y la integridad de la unión depende de una serie de factores, además de la elección del metal de aportación.  Uno de los más importantes es el diseño de la unión y el grosor del capilar.  Para obtener los mejores resultados, es esencial que la unión sea solapada y no a tope.  El metal de aportación debe ser compatible con el metal base, mojarse y adherirse a él.

La temperatura a la que fluye el metal de aportación y la habilidad del operario para añadir el metal de aportación a la temperatura adecuada son importantes.  La limpieza adecuada del metal base antes de la soldadura fuerte y la evitación del exceso de oxidación durante el calentamiento son factores que contribuyen a la integridad de la unión.

Todos los factores que contribuyen a la integridad de la unión deben controlarse adecuadamente para garantizar la fiabilidad de la unión soldada.

La selección inteligente del metal de aportación adecuado reportará grandes beneficios en tiempo y dinero.

Dick Ballentine, ya fallecido, trabajó para The Harris Products Group durante 20 años, últimamente como Director de Investigación y Desarrollo. Antes de incorporarse a Harris, Ballentine pasó 40 años en Westinghouse Electric. Fue director de su planta de fabricación de productos de soldadura fuerte, donde investigó la composición y la fusión de las aleaciones de cobre fosforado para soldadura fuerte. Ballentine era titular de ocho patentes relacionadas con los procesos y aplicaciones de soldadura fuerte y blanda.  Fue un miembro activo del Comité de Soldadura Fuerte C3 de la AWS y contribuyó a la primera edición, y a las siguientes, del "Manual de Soldadura Fuerte". En 1998, Ballentine recibió el título honorífico de "Fellow" de AWS por sus contribuciones a la industria.