¿Se puede soldar acero galvanizado? Guía completa para soldadores e ingenieros

El acero galvanizado es un tipo de acero que ha sido recubierto de zinc con fines protectores. El revestimiento de zinc actúa como barrera protectora del acero subyacente y evita la oxidación. El grosor del revestimiento oscila entre 50 y 200 micrómetros (2 y 8 mils). Sin embargo, puede variar en función de las necesidades específicas. Los proyectos en los que he trabajado personalmente en obras de construcción tienen de 3 a 5 mils como espesor estándar para los componentes de los edificios. El zinc protector actúa como barrera. También protege el acero subyacente al corroerse primero.

Soldar acero galvanizado es un problema debido a las diferentes temperaturas a las que se funden los metales del acero y el zinc. El acero funde a temperaturas extremadamente altas, 1370°C (2500°F), y el zinc funde a 419°C (787°F). Las altas temperaturas hacen que el zinc se vaporice antes de que se funda el acero. El zinc vaporizado produce humos tóxicos de óxido de zinc. La inhalación de estos humos puede causar fiebre por humos metálicos, especialmente sin una ventilación adecuada. También daña la soldadura, provocando porosidad y soldaduras débiles. He visto proyectos en los que la escasa ventilación provocó soldaduras débiles, causando fallos en la inspección. Aunque eliminar la capa de zinc ayuda a resolver el problema, también aumenta el coste y el tiempo.

El acero galvanizado es bastante común. Se utiliza en vigas estructurales, así como en tuberías y depósitos de almacenamiento. La mayoría de las barandillas de exterior están recubiertas de zinc. Este uso requiere evitar la oxidación. Los fabricantes saben por qué deben soldar acero galvanizado. Necesitamos soldaduras fuertes. También hay que tener en cuenta la seguridad de los trabajadores. La forma correcta de hacerlo dependerá del proyecto específico de soldadura de acero galvanizado.

Cómo soldar acero galvanizado: Métodos Paso a Paso

Existen tres métodos principales para soldar acero galvanizado. La decisión depende de su proyecto. Tenga en cuenta el grosor del revestimiento, el tamaño del lote y las herramientas de que dispone. Según mi experiencia, cada método tiene sus propias ventajas e inconvenientes.

Método 1: Retirar primero el revestimiento galvanizado

Para soldaduras de alta calidad, especialmente con acero galvanizado de más de 5 mils de espesor, este método es para usted. Es el mejor para aplicaciones estructurales como puentes y vigas de carga, ya que la resistencia de la soldadura es crucial. El tiempo de preparación adicional aumentará el coste, pero merece la pena para obtener soldaduras más resistentes y una menor exposición a humos durante el proceso de soldadura. Yo elijo este método para proyectos estructurales críticos.

Para empezar, tendrá que esmerilar ambos lados de la zona de soldadura, utilizando un disco de láminas o una rueda de alambre para eliminar al menos cinco centímetros a ambos lados de la junta. Continúe utilizando la amoladora hasta que la capa quede sobre el acero desnudo. Notará que la capa de zinc desaparece y que por debajo aparece un color gris de acero. Se pueden eliminar unidades largas con máquinas, pero hacerlo a mano lleva de 5 a 10 minutos por pie. En algunos lugares se utilizan ácidos, pero es importante comprobar las fichas de datos de seguridad de los documentos y de los fabricantes. Tras el paso manual, tendrás que limpiar la superficie con disolventes como alcohol o acetona para eliminar cualquier resto de grasa o aceite. Yo suelo asegurarme de limpiar y comprobar la superficie antes de soldar, ya que la suciedad provocará corrosión.

No se debe soldar en menos de 4 horas porque se expondrá el hierro y se formará óxido en la zona. Si se forma óxido, tendrás que volver a limpiar esa zona antes de soldar.

Método 2: Soldadura a través del revestimiento con precauciones

La soldadura penetrable de revestimientos funciona en revestimientos tan finos como 3 mils. Por lo tanto, es un proceso ideal para trabajos pequeños y rápidos que no requieren grandes actividades de preparación. Personalmente, realizo arreglos rápidos en barandillas exteriores utilizando esta técnica, ya que para soldar, el revestimiento simplemente se quema. Utilizo este método para la ventilación, pero lo evito para soldaduras críticas. Los humos de zinc pueden debilitar las soldaduras y son difíciles de controlar.

Cuando suelde a través del revestimiento, ajuste la configuración aumentando la configuración de 6500 entre un 10 y un 15%. Esto ayuda a atravesar la capa de zinc. Para la soldadura MIG, utilice 130 amperios en lugar de 120 para un cuarto de pulgada de acero. Además, aumente el voltaje a 22 voltios en lugar de 20 voltios. 6500 Muévase más rápido para reducir la entrada de calor 6500 y apunte entre 8 y 6500 10 pulgadas por minuto. Esto ayuda a 6500 evitar que se queme. Utilice un 6500 diámetro de alambre ligeramente 6500 mayor que ayude 6500 con la penetración. Tengo un cuaderno con todos mis 6500 ajustes para 6500 múltiples espesores de revestimiento para ahorrar 6500 tiempo en trabajos repetidos.

Es crucial seguir los protocolos de seguridad cuando se suelda a través del revestimiento y se utiliza un extractor local con 4000 CFM o más. Coloque el respiradero del extractor a una distancia mínima de 3 pies del usuario. Utilice un PAPR o un respirador con suministro de aire. El aire respirable normal no es suficiente para este método. Los humos de zinc quemado son más intensos cuando la quemadura está activa. Siempre pruebo el flujo de aire antes de cualquier trabajo inicial. Utilizo una prueba de humo que determina si el respiradero de escape funciona correctamente.

Método 3: Utilización de técnicas de soldadura especializadas

La soldadura MIG por pulsos es excelente para controlar el aporte de calor. Esto la convierte en una buena opción para soldar de forma rentable al tiempo que se reduce la concentración de vapor de zinc. Algunos soldadores utilizan procesos de transferencia de metal en frío. Estos métodos generan menos calor en el metal base. Esto reduce la concentración de humos. Como resultado, ayuda a evitar soldaduras de mala calidad, a diferencia de los métodos de mayor temperatura. Estos métodos y herramientas avanzadas cuestan más, pero son una mejor opción para las unidades más pequeñas. Dan prioridad a la seguridad y la calidad, por lo que son la opción más económica.

Los sistemas Pulse MIG cuestan a partir de $2.500. Los modelos básicos ascienden a más de $5.000. Los sistemas avanzados empiezan en $8.000. Estos sistemas necesitan la capacidad de pulso, que también requiere ciertas combinaciones de hilo y gas. Este método es adecuado para talleres de gran volumen. Los más pequeños suelen ceñirse a los métodos estándar. Compruebe su volumen antes de invertir. Si lo hace, reducirá los problemas de humos con el tiempo y mejorará la calidad de la soldadura.

Parámetros de soldadura y selección de equipos

Ajustes de soldadura MIG para acero galvanizado

La soldadura MIG es muy popular para trabajar con acero galvanizado porque es rápida y permite al operario tener el control. El control de humos del alimentador de alambre es muy beneficioso para la mayoría de los proyectos de galvanizado. Funciona para muchos espesores de revestimiento.

Para la mayoría de los trabajos, ajuste el amperaje de 80 a 150 amperios. Utilice de 80 a 100 amperios para materiales finos de menos de 1/8 de pulgada. Para secciones más gruesas de hasta 1/4 de pulgada, utilice de 120 a 150 amperios. Alrededor de 18 a 24 voltios, dependiendo de su amperaje, y gas argón-CO2 ajustado a 75/25 (bueno con revestimientos galvanizados para soldar), alrededor de 20 a 25 CFH. La velocidad de desplazamiento debe ser de 6 a 10 pulgadas por minuto. A mayor velocidad, se corre el riesgo de que el zinc se vaporice por efecto del calor.

Tenga cuidado con las quemaduras en materiales finos. Si ve agujeros, debe reducir el amperaje. Si la superficie no está limpia, la porosidad es inevitable. El spay antisalpicaduras es muy útil para revestimientos galvanizados.

Ajustes de soldadura TIG para acero galvanizado

La soldadura TIG permite una precisión más controlada cuando se trabaja en acero galvanizado fino y en diseños más intrincados. También es más segura que la soldadura MIG en espacios reducidos, ya que la producción de humos es mucho menor.

Ajuste el intervalo de la máquina de soldar entre 60 y 120 amperios en función del grosor de los materiales. Para chapas de menos de 1/16 de pulgada, utilice entre 60 y 80 amperios. Para materiales de hasta 1/8, utilice entre 100 y 120 amperios. Utilice gas argón puro entre 15 y 20 CFH, y una velocidad de desplazamiento de 2 a 4 pulgadas por minuto. Las velocidades de desplazamiento más lentas ayudan a controlar el baño de soldadura, que es crucial para el éxito de la soldadura.

La contaminación por tungsteno es especialmente frecuente en materiales revestidos, como el acero galvanizado. Utilice una esmeriladora específica para tungsteno. Mantenga el tungsteno separado para los distintos materiales. Esto ayuda a evitar la contaminación cruzada.

Ajustes de soldadura con electrodo (SMAW)

La soldadura con electrodo es buena para el acero galvanizado en exteriores. Soporta mejor el viento que los métodos con gas de protección. Es el método preferido para las reparaciones sobre el terreno por su fiabilidad y portabilidad.

Ajuste el intervalo para la soldadura con electrodo entre 90 y 140 amperios. Utilice de 90 a 110 amperios para las varillas de 1/8 de pulgada y de 120 a 140 amperios para las varillas de 5/32 de pulgada. La tensión con electrodos E7018 o E6013 es estable entre 22 y 28 voltios, y la velocidad de desplazamiento es de 4 a 6 pulgadas por minuto.

La adherencia del electrodo es más común con revestimientos galvanizados, por lo que se debe reducir el límite inferior del rango de amperaje. La eliminación de la escoria requiere más cuidado del habitual porque el revestimiento de zinc puede mezclarse con la escoria.

Guía de selección de equipos: Lo que necesita para soldar acero galvanizado

La elección del equipo incluye factores que influyen en la calidad de la soldadura y la seguridad de los trabajadores. En el pasado he realizado proyectos de baja calidad, y es mucho más fácil invertir en herramientas de calidad que tener que volver a empezar.

Los MIG básicos rondan los \$400 y las unidades profesionales cuestan entre \$1.200 y \$3.500. Busque unidades que tengan velocidad de alimentación de alambre ajustable para obtener el mejor equipamiento. Los soldadores TIG empiezan en \$800 y las unidades de nivel profesional cuestan entre \$2.500 y \$5.000. Los soldadores de varilla son bastante asequibles. Los modelos básicos cuestan entre $200 y $400. Los modelos profesionales cuestan entre $600 y $1.200. Sus aplicaciones principales determinarán la elección.

Necesitas varios equipos de seguridad, entre ellos:

• Los sistemas PAPR cuestan entre $500 y $1.500.

• Los precios de los sistemas de aire suministrado oscilan entre $800 y $2.000.

• Sistemas profesionales a partir de $300 y hasta $3.000.

Deben tenerse en cuenta en el presupuesto inicial.

La eliminación del revestimiento añade entre \$50 y \$100 al coste de la hora de mano de obra. La soldadura directa que implica equipos de seguridad oscila entre \$500 y \$2.000. La inversión en equipos especializados oscila entre \$2.500 y \$8.000. Calcula tu volumen para calcular el periodo de amortización.

La seguridad ante todo: Cuáles son los riesgos de soldar acero galvanizado

Soldar acero galvanizado puede ser peligroso. Las directrices de OSHA en 29 CFR 1910.252 destacan la necesidad de ventilación local por aspiración.

Utilice los EPI adecuados:

• Casco auto-oscurecible

• PAPR o respirador con suministro de aire

• Ropa FR

• Guantes de cuero

• Botas de seguridad

Utilice 2000 CFM para trabajos ligeros y 4000 CFM para trabajos pesados.

Recuerde que los EPI deben utilizarse siempre junto con sistemas de ventilación.

Errores de soldadura y cómo progresar

Quemar todo

El quemado o sobrecalentamiento es el calor excesivo cuando el amperaje es demasiado alto o la velocidad de desplazamiento está ajustada demasiado baja. Cuando el Zinc se calienta demasiado, se vaporiza a unos 787°F. Esto puede crear agujeros en materiales que de otro modo no se dañarían durante la soldadura. Este problema se conoce como quemadura.

Los ajustes de soldadura deben reducirse entre un 10 y un 15% en los ajustes más estándar. Aumente la velocidad de desplazamiento a unas 8-10 pulgadas por minuto. Además, utilice un diámetro de hilo más pequeño con materiales más finos. Esto ayudará a reducir la entrada de calor.

Un baño de soldadura brillante y ancho indica demasiado calor, lo que sugiere sobrecalentamiento. El diámetro del alambre utilizado debe determinar el charco; cualquier diámetro mayor genera demasiado calor. Escuche si hay ruidos de quemazón o chasquido. Si los oye, ajuste los parámetros de inmediato. De lo contrario, los ajustes correctos no surtirán efecto y podría producirse una quemadura.

Ventilación inadecuada

Hay muchas inhalaciones que puede sufrir un soldador. Algunos pueden ser más nocivos que otros. El humo concentrado del acero galvanizado con zinc es nocivo, ya que puede ser letal. Si el arma no se hacen con el acero galvanizado correctamente, también puede ventilar una gran cantidad de humo. Si el trabajo se realiza a gran escala, los ventiladores necesarios deben ser 400.

Si ves al Sr. Z con cara de fantasma, significa que la ventilación no es buena. Si puedes oler el bronce, significa que los trabajadores no disponían de muchas instalaciones. Los zombis son como los niños del cartel de la mala ventilación.

Selección incorrecta del material de relleno

Soldar una serie 1000 a una pieza galvanizada es difícil. Las posibilidades de éxito son muy bajas. La soldadura será porosa, ya que es muy blanda. Si admira las piezas de puzzle con series 1000, es mejor trabajar con una serie 700. Si admira las piezas de puzzle, lo mejor es trabajar con una serie 700.

Si la zona soldada está llena de burbujas, significa que está trabajando con la masilla equivocada. Si las soldaduras vienen con más grietas, lo mejor es comprobar el relleno.

Aplicaciones reales y casos prácticos

Soldadura de acero estructural

Hubo una vez un taller de fabricación que soldó dos vigas en I galvanizadas en un puente. Las vigas unidas tenían una profundidad de 12 pulgadas y un grosor de 5 mils. El trabajo aquí era crucial para las necesidades de soporte de carga. El equipo utilizó técnicas de amolado para eliminar el revestimiento de las soldaduras. La fase de preparación de cada viga duró unas 8 horas. Después de...

Todas las soldaduras pasaron la inspección, y el tiempo de preparación adicional ahorró costes de reelaboración. Al final, invertir tiempo en la preparación merece la pena.

Aplicaciones de soldadura de tuberías

Un equipo de mantenimiento necesitaba reparar tuberías de agua galvanizadas de 4 pulgadas que tienen un revestimiento fino de 2 mil. En este caso, era necesario realizar una reparación como...

Instalaron una ventilación adecuada y quemaron todo el revestimiento, y la soldadura MIG a 110 amperios fue buena ya que el revestimiento se quemó limpiamente. Las reparaciones quedaron intactas sin ningún problema...

Lección: La ventilación es crucial durante las operaciones de soldadura con tubos. El revestimiento fino puede soldarse directamente con una ventilación adecuada.

Proyectos de chapa metálica

Un taller fabricó paneles de chapa galvanizada utilizando material de calibre 14 con un recubrimiento de 3 mil. En este caso, una producción de gran volumen...

Empezaron a utilizar la soldadura MIG por impulsos, lo que permitió una puesta a punto mucho mejor. Los productos durante el proceso de soldadura mejoraron la velocidad de producción en torno a un 20%.

La calidad disminuía y la velocidad de producción aumentaba drásticamente. Invertir en el equipo de pulso resultó útil muy rápidamente. La frase ilustrada sugiere: las técnicas funcionan para operaciones de gran volumen.

Análisis de costes: Viabilidad de la soldadura de acero galvanizado

Soldar acero galvanizado implica mayores gastos que soldar acero normal. Por eso nos fijamos en el desglose de costes de soldadura de acero galvanizado.

Retirar el revestimiento requiere $50 - $100/hora de mano de obra, más $20 - $40 en otros materiales por proyecto.** La soldadura directa requiere $500 - $2.000 en equipos de seguridad. Las inversiones en técnicas especializadas oscilan entre $2.500 y $8.000, así que será mejor que calcule su volumen anual para determinar qué método merece la pena adoptar.

La rentabilidad depende del volumen del proyecto. La soldadura directa es óptima para proyectos de bajo volumen. En caso de volumen medio, debe utilizarse un equipo de eliminación de revestimiento, mientras que para volúmenes superiores a 500 piezas debe emplearse una técnica especializada. Debe calcular el periodo de amortización en función de su uso específico.

Concéntrese en la situación en la que se encuentra: para proyectos puntuales funciona la eliminación del revestimiento, mientras que la producción regular necesita técnicas especializadas. En este caso, debe evaluar el coste total de propiedad por encima del coste inicial mínimo.

Reglamentos y normas

Lista de comprobación del cumplimiento de la OSHA:

La seguridad en la soldadura está contemplada en la norma 29 CFR 1910.252 de la OSHA, al igual que la soldadura de acero galvanizado. Por tanto, su cumplimiento es necesario en todos los lugares de trabajo.

Soldadura Nebulosa y Ventilación de Ingeniería: Procedimientos normalizados de trabajo

Las WSOP deben proporcionar una buena ventilación para los humos peligrosos, como los humos de óxido de zinc. La ventilación de escape local debe estar dentro de 4 pies del área de trabajo. Recuerde que debe documentar las ayudas de ventilación, ya que los inspectores de OSHA solicitarán pruebas.

Compruebe su sistema de ventilación cruzada con el sistema de EPI para el brazo Megablast y el resto del personal para una formación adecuada. Deben crearse carpetas de seguridad y se comprobarán los registros de cumplimiento.

Normas AWS para el soldeo de acero galvanizado

La norma AWS D1.1 establece las normas de soldadura para el acero estructural, incluidos los materiales galvanizados. Debe seguir estas normas para usos estructurales.

La norma exige una preparación adecuada de las juntas y establece unos niveles mínimos de calidad de la soldadura. Deberá comprobar los niveles mínimos para su aplicación específica.

Normas internacionales (ISO/UE)

Las normas ISO y de la UE son obligatorias para los proyectos internacionales. En caso de que te centres en Europa, el marcado CE es obligatorio, así que asegúrate de conocer los territorios objetivo.

Preguntas más frecuentes (FAQ)

P: ¿Se puede soldar acero galvanizado?

R: Es posible, pero la seguridad es fundamental. El revestimiento de zinc emite humos nocivos al soldar. Por lo tanto, asegúrese de tener una buena ventilación y dispositivos de respiración adecuados. El método dependerá del grosor del revestimiento que tengas y de cuál sea tu proyecto.

P: ¿Cuáles son los peligros de soldar acero galvanizado?

R: Es peligroso si no se toman las medidas adecuadas. La inhalación de vapores de óxido de zinc puede provocar escalofríos y fiebre. Para protegerse, utilice un sistema de ventilación local y un EPI adecuado. Junto con la fiebre y los escalofríos, es necesaria la ventilación y el EPI adecuado aumentarán los problemas respiratorios.

P: ¿Qué ocurre si la soldadura del acero galvanizado se realiza sin la capa del acero galvanizado?

R: Las soldaduras de zinc con humos reforzados serán más útiles. Si las soldaduras son más porosas las ventilaciones más débiles son más fuertes. Mientras que el revestimiento de soldadura se utiliza más para el chorro de humo de zinc.

P: ¿Cuál es la forma más eficaz de soldar contra acero galvanizado?

R: Aunque la mayoría de las veces se utiliza para una MIG, no debemos olvidar cómo la TIG tiene sus puntos fuertes en materiales finos y detallados. Además, la soldadura con electrodo para la mayoría de los sitios al aire libre es un hermano fuerte. Al considerar los trabajos al aire libre, la hija soldaduras necesitan más específico.

P: ¿Se utilizan equipos estándar para soldar acero galvanizado?

R: Junto con el equipo de soldadura que resulta ser MTD, la soldadura de humos que tiene un precio de ventilación que resulta ser MTD.

P: ¿Cuál es el proceso adecuado para eliminar el revestimiento galvanizado antes de soldar?

Es necesario rectificar la zona de soldadura con un disco de láminas o un disco de alambre. Retire al menos 5 cm de cada lado. A continuación, limpie la zona con disolvente para eliminar cualquier resto de grasa. Por último, suelda antes de 4 horas para evitar que se forme óxido.

P: ¿Qué es la fiebre por humos metálicos y cómo se identifican sus síntomas?

R: Los síntomas aparecen en cuestión de horas. Puede experimentar escalofríos, fiebre o dolor de cabeza y algunas náuseas, junto con una opresión torácica. Esto durará entre 24 y 48 horas.

P: ¿Cuál es el mejor voltaje y amperaje para soldar acero galvanizado?

La soldadura MIG necesita de 80 a 150 amperios en función del grosor del metal, con 18 a 24 voltios. Para la soldadura TIG, utilice de 60 a 120 amperios y de 15 a 20 voltios. Por supuesto, ajústelo en función de la configuración.

P: ¿Es posible soldar acero galvanizado con TIG?

R: ¡Por supuesto! La soldadura TIG con acero galvanizado es bastante sencilla. Se tiene mucho mejor control, lo que significa que se pueden producir menos humos que con MIG. Solo tienes que asegurarte de limpiar el tungsteno a menudo para evitar que se contamine.

P: ¿Cuánto cuesta soldar acero galvanizado en Estados Unidos?

R: El coste dependerá del método que utilice. Retirar el revestimiento costará $50-100 por hora. También gastará $500-2000 en equipo de seguridad. Si elige métodos avanzados, tendrá que pagar entre 1.500 y 8.000 PTP sólo por el equipo.

P: ¿Qué tipo de material de relleno debo utilizar para el acero galvanizado?

Utilice hilo ER70S-6 para soldadura MIG hasta el manguito. Maneja bien la contaminación por zinc. Para la soldadura TIG, elija la varilla de aportación ER70S-2 para satisfacer las necesidades de resistencia del metal base.

P: ¿Es legal soldar acero galvanizado en un taller sin ventilación?

R: No, es contrario a la ley. OSHA-29 CFR 1910.252-requiere una ventilación adecuada para los vapores peligrosos de óxido de zinc. La ventilación local es esencial.

P: ¿Cuánto tiempo pueden permanecer en el aire los vapores de cinc?

R: Los humos de zinc permanecen sin una ventilación adecuada y se convierten en polvo fino. Con una buena ventilación, desaparecen enseguida. Sin ventilación, pueden permanecer durante horas.

P: ¿Qué equipo de protección personal necesito para soldar acero galvanizado?

R: El equipo de protección individual necesario incluye

• Casco de soldador

• Monos ignífugos

• Respiradores (PAPR o con suministro de aire)

• Guantes de cuero

• Calzado de protección

Además, los EPI de ventilación no sustituyen a los demás EPI.

P: ¿Es posible soldar acero galvanizado con acero normal?

Puede soldar acero galvanizado con acero normal. Sólo tiene que seguir los mismos pasos que para soldar galvanizado con galvanizado. Asegúrese de observar las medidas de seguridad para la protección contra los humos de zinc.

Conclusión:

El proyecto debe centrarse en la seguridad. Eso queda claro tras reflexionar detenidamente sobre sus múltiples aspectos. Al elegir un método de revestimiento, asegúrese de disponer de una buena ventilación. Además, utilice un respirador certificado para mayor seguridad.

Para soldaduras críticas, retire el revestimiento. La soldadura directa es mejor para reparaciones rápidas en revestimientos finos. Utilice métodos especializados para grandes volúmenes de producción. Cada método tiene su lugar. Invierta en equipos de seguridad de calidad. Los riesgos son válidos, así como los costes. Una preparación adecuada siempre aporta equipos de calidad y resultados positivos en la seguridad de los trabajadores.