El efecto plasmógeno del hidrógeno, el gran olvidado

Las virtudes del hidrógeno son conocidas como componentes de las mezclas de soldadura en los trabajos con aceros inoxidables austeníticos y aleaciones con de base níquel.

Entre las propiedades destaca, relativamente, la baja energía de ionización, que ayuda al encendido, reencendido y estabilidad del arco.

Su alta conductividad térmica, aún mayor que la del helio, unida a su energía de disociación, proporciona arcos muy calientes que otorgan fluidez al baño y permiten reducir los parámetros eléctricos e incrementar la velocidad de soldadura. Resultado: la influencia en el input térmico.

Con base en este aspecto, con un equipo de soldadura TIG de 200 A al 65% – 170 A al 100%, se podría soldar una unión que requiera trabajar con 185 A con argón a un factor de marcha del 100%. Al añadir hidrógeno en la mezcla, es posible reducir el amperaje a niveles comprendidos en la franja entre 170 y 130 A, en función del porcentaje de hidrógeno, manteniendo e incrementando la velocidad.

También es conocido el efecto “Reductor del hidrógeno”, por el que se consiguen cordones brillantes (ausencia de oxidaciones) y, asimismo, se evitan horas de limpieza y repaso.

Además de las características ya citadas, el hidrógeno tiene otra cualidad, con menor visibilidad, que también permite ahorrar: el efecto plasmógeno.

Pese a generar un arco muy energético, tiene la particularidad de constreñirlo, de centrar el calor en la junta de la soldadura. De esta forma, a medida que se aumenta el porcentaje de hidrógeno, el perfil de la soldadura tenderá a tener unas paredes paralelas- tal y como muestran las imágenes.

En los diferentes ensayos realizados en el CFAA (Centro de Fabricación Avanzada Aeronaútica – Zamudio), se soldaron uniones utilizando probetas de 3 mm de espesor. Partiendo de las ventajas que ya se han mencionado, se observa que, la raíz, tiene una anchura de 5 mm mientras que la anchura del cordón varía desde los 12 mm utilizando Argón 100% hasta ser, prácticamente, igual a la raíz, con una mezcla de Argón 90% e hidrógeno 10%.

También es importante observar el ahorro de material. El área de la sección del cordón realizado con argón es de 20,5 mm², mientras que la del realizado con la mezcla al 10% de hidrógeno es 15,3 mm². Es decir, se puede reducir la sección en un 24%.

Para concluir, se puede afirmar que el hidrógeno es el gran aliado en la soldadura de aceros inoxidables austeníticos y aleaciones base níquel y sus propiedades son:

• Altamente energético.
• Efecto reductor-superficie limpia y brillante.
• Importante aumento de la fluidez.
• Mejora el mojado.
• Incremento de la velocidad.
• Reducción de distorsión.
• Incrementa la penetración.
• Efecto plasmógeno que estrecha el cordón.
• Solo austeníticos y base níquel.

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