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Soldadura exotérmica

1899-01-01
  • Hans Goldschmidt
Técnico realizando soldadura exotérmica en vías ferroviarias, mecánica aplicada, tecnología de soldadura.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La soldadura exotérmica, también conocida como soldadura por termita, es una técnica que utiliza el metal fundido sobrecalentado procedente de una reacción aluminotérmica para crear una unión molecular fuerte y permanente entre los componentes metálicos. El proceso es autónomo y no requiere una fuente de alimentación externa. Se utiliza principalmente para unir tramos de vía férrea en rieles soldados continuos, creando una vía más lisa y duradera.

El proceso de soldadura exotérmica comienza con la alineación precisa de las dos piezas metálicas que se van a unir, dejando un espacio específico entre ellas. Un molde refractario, diseñado para que coincida con la sección transversal de las piezas, se sujeta alrededor de la unión. Los extremos metálicos suelen precalentarse con un soplete para eliminar la humedad y garantizar una buena fusión. Sobre el molde se coloca un crisol que contiene la carga de termita. Una vez encendida la termita, la reacción exotérmica se produce dentro del crisol, produciendo metal fundido (por ejemplo, acero) y una escoria más ligera de óxido de aluminio. Una vez completada la reacción, se abre un mecanismo de grifo en la parte inferior del crisol, lo que permite que el metal fundido más pesado fluya hacia la cavidad del molde. El metal sobrecalentado metal líquido rellena el hueco, fundiendo las superficies de las piezas de metal base y fusionándose con ellas. La escoria de óxido de aluminio, más ligera, fluye en último lugar, llenando la parte superior del molde y formando una capa protectora sobre el acero fundido, protegiéndolo de la contaminación atmosférica mientras se enfría.

Tras un período de enfriamiento y solidificación prescrito, se retira el molde y se elimina el exceso de metal y escoria, generalmente mediante rectificado, para obtener una unión lisa y continua. La soldadura resultante no es solo un relleno, sino una fusión de acero fundido con una microestructura similar a la del metal base, lo que se traduce en excelentes propiedades mecánicas y eléctricas. Su principal ventaja es su portabilidad y su independencia eléctrica, lo que la convierte en el método ideal para crear soldaduras resistentes y fiables en componentes de gran tamaño en ubicaciones remotas.

UNESCO Nomenclature: 3301
- Mecánica aplicada

Tipo

Procesos industriales

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • La invención del propio proceso Goldschmidt
  • avances en metalurgia y la comprensión de las propiedades del acero y el hierro
  • desarrollo de materiales refractarios (cerámicas) capaces de contener metal fundido
  • La expansión de las redes ferroviarias, que creó una demanda de uniones ferroviarias más duraderas que las eclisas mecánicas.

Aplicaciones

  • Soldadura de rieles ferroviarios para formar rieles soldados continuos (CWR)
  • Unir grandes conductores de cobre para redes de puesta a tierra eléctricas (por ejemplo, en subestaciones)
  • Reparación de piezas fundidas o forjadas de acero pesadas que son demasiado grandes para la soldadura convencional
  • attaching protección catódica anodes to steel pipelines
  • Creación de conexiones eléctricas permanentes en sistemas de protección contra rayos

Patentes:

    Ideas para posibles innovaciones

    • Sistemas automatizados de soldadura por termita para la construcción de ferrocarriles mediante robótica
    • Kits de soldadura exotérmica submarina para reparar estructuras o tuberías marinas
    • Soldadura exotérmica para unir metales diferentes o exóticos en aplicaciones aeroespaciales
    • Soldadura exotérmica miniaturizada para unir componentes electrónicos delicados
    • a process for creating custom, high-performance aleación welds by pre-mixing powders
    • Soldadura fuerte exotérmica, que utiliza reacciones de menor temperatura para unir metales no ferrosos
    • Moldes impresos en 3D con formas personalizadas para reparar fracturas complejas o únicas
    • Soldaduras autoinspeccionables con sensores integrados que confirman la integridad de la unión
    • Procesos de soldadura exotérmica para unir espumas metálicas compuestas
    • Kits desplegables en campo para reparar rápidamente blindajes dañados en vehículos militares
    Relacionado con: soldadura exotérmica, soldadura termita, ferrocarril, raíl, raíl soldado en continuo, crisol, metal fundido, unión, metalurgia, puesta a tierra.

    Contexto histórico

    Soldadura exotérmica

    1884
    1890
    1890
    1899-01-01
    1900
    1903
    1906
    1882-01-01
    1886-04-23
    1890
    1897
    1900
    1900
    1903-05-10
    1910

    (Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

    décimo año aniversario

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