Gas de respaldo en soldadura orbital: oxígeno residual, tiempos de purga y colores de revenido

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Al soldar tubos de acero inoxidable no solo cuenta el cordón por fuera: la raíz en el interior del tubo necesita protección contra el oxígeno, o se forman colores de revenido y la resistencia a la corrosión se desploma. Para eso existe la purga de raíz: inundar el interior del tubo con gas de protección antes y durante la soldadura.

Por qué los colores de revenido son más que estética

El inoxidable debe su resistencia a la capa pasiva de óxido de cromo. A partir de unos 250 °C, bajo influencia del oxígeno, esta capa crece sin control y empobrece de cromo el material subyacente, visible como colores de revenido del amarillo pajizo al azul pasando por el marrón. Cuanto más oscuro el color, mayor el empobrecimiento de cromo y más vulnerable la zona a la corrosión por picaduras. En plantas farmacéuticas y de semiconductores rige por eso normalmente: raíz metálicamente brillante, a lo sumo amarillo pajizo claro.

La cuestión del oxígeno residual

Valores orientativos de la práctica: con 50 ppm de O₂ la raíz de la mayoría de aceros austeníticos queda sin revenido; por debajo de 20 ppm se está en zona segura; las especificaciones de semiconductores y farmacia exigen a menudo ≤ 10 ppm. Por encima de 200–500 ppm aparecen decoloraciones claras. Se mide con el medidor de oxígeno residual en la salida, no en la entrada: lo decisivo es lo que llega realmente al punto de soldadura.

Tiempo de purga: calcular, no adivinar

De aire (209.000 ppm de O₂) a 20 ppm hacen falta unas 9,3 renovaciones de volumen; en un tubo DN50 de 10 m son unos 20 litros de volumen de purga. Con 10 l/min de gas significa: purgar casi 20 minutos antes de cebar el primer arco. Quien empieza a los 5 minutos suelda con varios miles de ppm. La Calculadora de tiempo de purga para líneas de gas lo calcula para cualquier geometría; para controlar la humedad del gas ayuda la Calculadora punto de rocío a ppm (humedad en gases).

¿Qué gas de respaldo?

El argón 4.6 es el todoterreno: más pesado que el aire, llena desde abajo. Las mezclas nitrógeno-hidrógeno (90/10) son más baratas y el hidrógeno actúa como reductor, pero no sirven para aceros ferríticos y dúplex (fragilización por hidrógeno) ni para titanio. El nitrógeno puro vale para austeníticos, pero es tabú en materiales sensibles al nitrógeno. En caso de duda: argón.

Los errores de purga más frecuentes

  • Soldar demasiado pronto: no esperar el tiempo de purga o no calcularlo nunca – el clásico
  • Caudal demasiado alto: la turbulencia aspira aire por la separación de raíz; purgar significa flujo suave (5–12 l/min según sección) con ligera sobrepresión, no soplar
  • Cortar demasiado pronto: seguir purgando hasta que el cordón baje de unos 250 °C, o los colores aparecen después de soldar
  • Tapones con fugas: tapones de papel y cinta adhesiva en vez de tapones solubles o cámaras de purga dejan entrar aire
  • Medir el O₂ en el lugar equivocado: siempre en la salida cerca de la soldadura; soldar solo cuando el valor objetivo esté estable

Conclusión

La purga de raíz es aritmética de purga aplicada más paciencia: determinar el volumen, calcular las renovaciones, medir el oxígeno residual y mantener el flujo tras la soldadura. Quien cumple estos cuatro puntos obtiene raíces brillantes reproducibles y se ahorra el decapado o, en el peor caso, cortar el cordón.