Soldadura de tubos de cobre: análisis paso a paso de los trabajos y ejemplos prácticos

Los artesanos del hogar se esfuerzan por realizar trabajos de construcción y reparación por su cuenta, lo que no solo permite ahorrar el presupuesto familiar, sino también estar completamente seguros de un resultado de calidad. Por lo tanto, tienen que dominar nuevos métodos y tecnologías, como la soldadura de tubos de cobre.

Le explicaremos cómo se realiza el montaje y la conexión de tuberías de cobre. Con nosotros, usted aprenderá qué materiales consumibles y herramientas necesitará el ejecutor. Habilidades útiles incluso en el hogar le permitirán ensamblar tuberías con excelentes características de rendimiento.

Soldadura de cobre: por qué vale la pena aprenderlo

Las tuberías de cobre se utilizan raramente en la práctica. La razón de esto es el costo bastante alto de los materiales. Sin embargo, las tuberías de cobre son consideradas, con razón, las mejores.

Este metal supera a todos los demás materiales en resistencia térmica, flexibilidad y durabilidad. Las tuberías de cobre para calefacción después del montaje se pueden verter en hormigón, ocultar en paredes, etc. Durante su uso no les ocurrirá nada.

Las tuberías de cobre se consideran las mejores, ya que su vida útil es comparable a la vida útil del edificio en el que están instaladas.

Esto debe tenerse en cuenta al elegir el material para la instalación de calefacción o fontanería. Considerando una operación a largo plazo, los costos más altos son totalmente recuperables. Además de las excelentes características de rendimiento del cobre, es bastante simple de instalar. Los «cuentos de terror» sobre las dificultades en la soldadura suelen ser exagerados.

El cobre es bastante fácil de soldar. Su superficie no necesita el uso de agentes agresivos para la limpieza. Muchos metales de bajo punto de fusión tienen una alta adhesión con él, lo que simplifica la elección del material de aporte.

No se necesitan fundentes costosos para el cobre, ya que durante la fusión del metal no se producen reacciones violentas con el oxígeno. Durante la soldadura, el tubo no se deforma, su forma y dimensiones permanecen sin cambios. La junta resultante se puede desoldar si es necesario.

Métodos de soldadura de piezas de cobre

La soldadura se considera el método óptimo para unir piezas de cobre. Durante el proceso, la soldadura fundida rellena el pequeño espacio entre los elementos, formando así una unión confiable.

Los dos métodos más comunes para obtener tales uniones son la soldadura capilar de alta y baja temperatura. Analicemos en qué se diferencian.

Características de las uniones de alta temperatura

En este caso, el proceso de unión de elementos de cobre se lleva a cabo a una temperatura superior a +450 grados. Como soldadura se eligen composiciones cuya base son metales bastante refractarios: plata o cobre.

Proporcionan una costura resistente, duradera frente a daños mecánicos y efectos de altas temperaturas. Esta unión se denomina dura.

En el proceso de soldadura capilar de alta temperatura, la temperatura supera los 450 °C, para formar la unión se utiliza soldadura refractaria BAg o BCuP.

La peculiaridad de la llamada soldadura dura radica en el recocido del metal, lo que provoca su ablandamiento. Por lo tanto, para que la pérdida de las propiedades de resistencia del cobre sea mínima, el enfriamiento de la costura terminada debe realizarse solo de forma natural, sin usar soplado artificial o sumergir la pieza en agua fría.

La unión dura se utiliza para tubos con diámetros de 12 a 159 mm. La soldadura de alta temperatura se utiliza para unir tuberías de gas.

En fontanería, se utiliza en el proceso de ensamblaje de tuberías para la unión monolítica de piezas cuyo diámetro supera los 28 mm. Además, esta unión se emplea en casos donde la temperatura del líquido que circula por las tuberías puede superar los +120 grados.

La soldadura de alta temperatura también se utiliza para el montaje de sistemas de calefacción. Su ventaja es la posibilidad de realizar una derivación de un sistema previamente instalado sin necesidad de desmontarlo.

Soldadura de baja temperatura en detalle

La soldadura blanda o de baja temperatura es la unión de piezas de cobre en la que se utiliza una temperatura inferior a +450 °C. En este caso, se eligen como soldadura metales blandos y de bajo punto de fusión, como el estaño o el plomo.

El ancho de la costura formada por esta soldadura puede variar de 7 a 50 mm. La unión resultante se denomina blanda. Es menos resistente que la dura, pero tiene una serie de ventajas significativas.

En el proceso de soldadura de baja temperatura se forma la llamada unión blanda. Es menos resistente que la dura, por lo que no puede utilizarse para unir tuberías de gas.

La principal diferencia es que durante la soldadura no se produce el recocido del metal. Por consiguiente, su resistencia permanece igual.

Además, la temperatura durante la soldadura de baja temperatura no es tan alta como durante la de alta temperatura. Por lo tanto, se considera más segura. Las llamadas uniones blandas se utilizan para el montaje de tuberías de pequeño diámetro: desde 6 hasta 108 mm.

En fontanería, las conexiones de baja temperatura de tubos de cobre se utilizan para instalar tuberías de agua y redes de calefacción, siempre que la temperatura del líquido que circula en ellas sea inferior a +130 grados. Para tuberías de gas, está estrictamente prohibido el uso de este tipo de conexiones.

¿Qué se necesitará en el proceso?

Para realizar uniones de calidad, se necesitarán materiales y herramientas especiales. En primer lugar, para tratar la superficie previamente limpiada de las piezas, se necesitará un fundente. Este elimina los óxidos de la base, mejora la fluidez de la soldadura fundida y reduce la tensión superficial.

Además, también se necesitará soldadura para trabajar con cobre. Para la soldadura de alta temperatura se elige un material que no contenga plomo. En el embalaje debe figurar la inscripción "lead free" o "sin plomo".

Para la soldadura de baja temperatura se elige una soldadura de bajo punto de fusión que puede contener estaño, cobre, bismuto, plata. La soldadura de baja temperatura se presenta en forma de alambre de 3 mm.

El fundente se elige según el tipo de soldadura. En el mercado se puede encontrar una amplia variedad de estos compuestos en un envase práctico con un pincel especial.

Para el trabajo se necesitarán herramientas. En primer lugar, un cortatubos. Con él se podrán cortar piezas del tamaño deseado. Es importante elegir una herramienta de alta calidad para que el material blando, que es el cobre, no se deforme.

También se necesitará un desbarbador para eliminar las rebabas. De lo contrario, será imposible insertar una pieza en otra. Para limpiar la superficie interior de los tubos también se utiliza un cepillo o un escobillón.

Otra herramienta necesaria es el expandidor de tubos. Con él se podrá aumentar el diámetro de una de las piezas a conectar, lo cual será necesario ya que los tubos tienen la misma sección.

Para calentar los elementos de cobre se utilizan diferentes herramientas. La mayoría de las veces, para la soldadura de baja temperatura se elige un soplete de gas que tenga una llama dirigida.

El equipo de gas en este caso funciona con una botella de mezcla de propano y butano o con butano puro. Una carga de estas basta para 300-400 uniones.

El dispositivo funciona eficientemente; al calentar con el soplete, el tubo se calienta en unos segundos. La soldadura de alta temperatura se realiza utilizando mezclas de gas propano-oxígeno o acetileno-aire.

Además, la soldadura se puede realizar con un soldador eléctrico especial diseñado para trabajar con piezas de cobre. El dispositivo puede trabajar tanto con soldadura dura como blanda. El soldador se conecta a la red eléctrica y se utiliza donde no es posible trabajar con llama abierta. El dispositivo está equipado con pinzas de sujeción y electrodos desmontables.

Además de estas herramientas, para el montaje de la tubería se necesitará un marcador o lápiz, una cinta métrica, un martillo y un nivel de construcción.

Tecnología de soldadura de productos de cobre

Una vez preparadas las herramientas y los materiales, se puede proceder al proceso de soldadura. Se realizan todas las operaciones en la siguiente secuencia:

Cortar la pieza a la longitud necesaria

Para cortar tubos de cobre se pueden utilizar diversas herramientas. El más común es el cortatubos manual. Para que el corte quede recto, sujete el tubo solo perpendicular a la herramienta.

Sujete la pieza entre el rodillo y la cuchilla y gire el cortatubos alrededor de ella. No olvide apretar el tornillo de ajuste aproximadamente un tercio de vuelta después de cada rotación. Al usar el cortatubos, el corte quedará recto, las rebabas solo aparecerán en el interior del tubo.

Lo mejor es cortar las piezas con un cortatubos. Es importante que la herramienta sea de calidad, de lo contrario no se podrá evitar la deformación del tubo de cobre.

Pero con esto el diámetro de la pieza se reducirá ligeramente, lo cual no es deseable. Se puede evitar la deformación de la pieza si se corta con una sierra. Pero en este caso aparecerán muchas rebabas que será necesario eliminar, y será necesario utilizar una plantilla para reducir la inclinación del corte.

El aplastamiento u ovalización del corte del tubo provocarán consecuencias desagradables, ya que modificarán el tamaño del espacio de montaje. Su valor debe estar comprendido entre 0,02 y 0,4 mm. Si el espacio resulta menor, no podrá penetrar el estaño. Si el espacio aumenta, no podrá manifestarse el efecto capilar.

Como resultado del corte, se debe obtener una pieza con un extremo estrictamente cilíndrico, con una inclinación mínima del corte. Elimine las rebabas de la pieza, limpie su superficie interior con un cepillo y desengrase. Del mismo modo, corte el segundo fragmento del tubo. Tome un expandidor de tubos y con un martillo aumente el diámetro del segundo tubo.

La limpieza de calidad de los tubos a unir es obligatoria. En el interior de la pieza no deben quedar rebabas ni marcas que puedan impedir el movimiento del líquido.

Verifique cómo encajan las piezas una dentro de otra, compruebe las dimensiones del espacio de montaje resultante. Debe coincidir exactamente con la norma. Limpie y desengrase la segunda pieza. Realice la operación en toda la sección del tubo, recuerde que la longitud de la unión debe ser igual al diámetro de la pieza.

Aplicar el fundente en la superficie del tubo

Según las reglas de la técnica de soldadura de tubos de cobre, se debe aplicar una capa de fundente sobre las piezas. Se toma el compuesto y con un pincel se aplica cuidadosamente sobre la superficie exterior del tubo que quedará dentro de la unión.

Realice la operación con mucho cuidado. Intente tomar la cantidad mínima de solución y distribúyala completamente sobre la pieza. En la superficie no deben quedar excesos de fundente.

Unir las piezas antes de la soldadura

Una vez aplicado el fundente a las piezas, debe unirlas. Hágalo con la suficiente rapidez para que no caigan partículas de suciedad en la superficie húmeda. Si trabaja con un racor o con un enchufe, realice la unión completa de los elementos.

Para ello, gírelos hasta el tope. Durante el giro, las piezas no solo se colocan en su sitio, sino que el fundente se distribuye de la manera más uniforme posible por el espacio de montaje.

Para distribuir uniformemente el fundente en el interior de las piezas a unir, debe girarlas e inspeccionar cuidadosamente la unión. Si aparecen excesos de fundente en la superficie del tubo, retírelos inmediatamente con un paño limpio o una servilleta.

Está prohibido dejar fundente sobre la pieza, ya que es una composición química agresiva.

La soldadura del grifo con racor basado en anillo de compresión se realiza en el siguiente orden:

Formación de la unión en la soldadura de baja temperatura

Al realizar una unión blanda, se utiliza obligatoriamente una soldadura de bajo punto de fusión y un fundente de baja temperatura. Para calentar, puede usar un soplete de gas estándar o de tamaño pequeño, que se carga con una mezcla de propano y aire, o de propano, butano y aire. También puede usar un soldador eléctrico especial.

Tome el soplete, enciéndalo y dirija la llama a la unión de los tubos. El punto de contacto entre la llama y la pieza debe moverse constantemente. Esto es necesario para que los elementos se calienten de manera uniforme. Tome la soldadura y toque de vez en cuando el espacio de montaje con ella. Cuando esté suficientemente caliente, la soldadura comenzará a derretirse.

La soldadura se aplica a la zona de soldadura cuando las piezas se han calentado lo suficiente como para fundirla con su propio calor.

Tan pronto como esto suceda, aparte el soplete hacia un lado para permitir que la soldadura llene completamente el espacio capilar. Si la soldadura aún no ha comenzado a fundirse, continúe calentando. La particularidad de la soldadura a baja temperatura es que la soldadura no se calienta especialmente. Debe fundirse con el calor de los elementos calentados de la unión.

Después de que la soldadura haya llenado completamente el espacio capilar, debe dejarse enfriar, preferiblemente en condiciones naturales. Hay que recordar que la unión blanda resultante tiene una resistencia baja, por lo que está prohibido tocarla en estado caliente.

Otro punto importante. Durante el proceso de soldadura, es extremadamente importante no sobrecalentar el cobre. De lo contrario, el fundente aplicado al metal se destruirá y, en consecuencia, no podrá disolver y eliminar los óxidos, lo que afectará negativamente la calidad de la unión.

Por lo tanto, es recomendable utilizar fundente con polvo de soldadura. Cuando la temperatura de la pieza sea suficiente para calentar la soldadura, el polvo se fundirá y se podrán ver gotas de soldadura fundida brillando dentro del fundente.

Si el uso de la llama no es admisible por alguna razón, se utilizan aparatos de soldar que funcionan con electricidad. Dicho equipo consiste en un conjunto de fuente de alimentación, pinzas eléctricas y soldador.

El procedimiento de calentamiento y posterior formación de la unión con el soldador no difiere en nada del descrito anteriormente. El único detalle: el calentamiento completo de las piezas puede llevar menos tiempo que con el calentamiento del soplete.

Formación de la junta en la soldadura de alta temperatura

En el proceso de esta soldadura, también se utiliza un soplete de gas para calentar las piezas. Se carga con una mezcla de propano y oxígeno, o acetileno y aire. Es posible usar una mezcla de acetileno y oxígeno.

Los expertos recomiendan calentar las piezas de manera uniforme y rápida. Es decir, el proceso de calentamiento debe ser corto. El gas que arde en el dispositivo debe producir una llama azul brillante de baja intensidad.

Para calentar piezas de cobre durante la soldadura, se puede utilizar un soldador eléctrico especial con un mango cómodo y ajuste de la fuerza de presión.

Desplace suavemente el soplete a lo largo de la futura unión para que el calentamiento sea lo más uniforme posible. Cuando el cobre se caliente hasta aproximadamente 750 °C, adquirirá un color rojo cereza oscuro. En ese momento, aplique la soldadura.

Para que se caliente mejor, se puede calentar ligeramente con el soplete. Pero hay que recordar que la soldadura debe fundirse por el calor de las piezas calentadas de la unión, y no por el soplete. Idealmente, se debe proporcionar a la unión un calentamiento mínimo en el que la soldadura se funda inmediatamente y llene el espacio de montaje desde la primera vez.

Quizás no funcione de inmediato, pero a medida que se acumule experiencia, el resultado mejorará. Después de llenar completamente el espacio con soldadura, deje la unión enfriar. En este momento, no se recomienda tocarla. Limpie cuidadosamente la costura enfriada para eliminar los residuos de fundente.

El análisis detallado de la técnica de soldadura de tuberías de cobre con el uso de un soplete de gas se presenta en el artículo, cuyo contenido recomendamos consultar.

Técnica de seguridad al soldar tubos de cobre

Los artesanos principiantes se preguntan cómo soldar correctamente las tuberías de cobre, pero olvidan la seguridad. Esto no debe hacerse. Hay que entender que el cobre tiene una alta conductividad térmica, por lo que no se deben sostener las piezas con las manos sin protección alguna.

La imprudencia y la falta de cuidado al montar una tubería de cobre puede provocar una quemadura térmica. Los elementos pequeños de hasta 0,3 m de longitud se deben tomar solo con guantes protectores o sujetarlos con tenazas.

También se necesita precaución al trabajar con fundente. Es una composición extremadamente agresiva. Si durante la soldadura entra en contacto con la piel, debe detener el trabajo inmediatamente y lavar el fundente de la piel con abundante agua jabonosa. De lo contrario, puede aparecer no solo una quemadura térmica, sino también química.

Se deben soldar las piezas de cobre con cuidado, siguiendo todas las normas de seguridad. De lo contrario, se puede sufrir una lesión – una quemadura química o térmica.

También hay que elegir correctamente la ropa de trabajo. Las telas sintéticas no son adecuadas en absoluto. La fibra artificial es muy sensible a las altas temperaturas. Se derrite y se incendia fácilmente, por lo que para trabajar es mejor elegir ropa gruesa de algodón natural.

Otro punto importante. Al calentar las piezas, el fundente comienza a arder. Sus vapores son peligrosos para el ser humano. Por esta razón, la habitación donde se realizan los trabajos de soldadura de tuberías de cobre debe estar bien ventilada.

Los artesanos experimentados aconsejan a quienes se enfrentan por primera vez a la soldadura que primero practiquen con recortes de tuberías. La práctica muestra que después de tres o cuatro uniones realizadas por uno mismo ya se puede abordar el montaje de la tubería. Además, es recomendable montar el sistema en el suelo y solo luego proceder a soldar.

La tubería terminada debe enjuagarse bien con agua caliente limpia para eliminar la soldadura y el fundente del interior de las piezas.

Errores principales cometidos durante la soldadura

El proceso de soldadura de tuberías de cobre es bastante simple, pero requiere cierta experiencia. Los principiantes suelen cometer errores en el trabajo.

Consideremos los principales:

• Presencia de defectos en la superficie de las piezas a unir. Tales imperfecciones pueden aparecer durante el corte de la tubería. Si se suelda sobre un defecto, la junta será débil.
• Suciedad en la zona de unión de los elementos. Las piezas después del corte y la limpieza deben desengrasarse obligatoriamente.
• Anchura insuficiente del espacio de montaje. Según las normas, para piezas con sección de 6 a 108 mm, las dimensiones del espacio deben ser de 7 a 50 mm.
• Calentamiento insuficiente de las piezas. En este caso, la soldadura no podrá fusionarse adecuadamente con la base. Dicha junta se romperá fácilmente incluso bajo una carga pequeña.
• El fundente no cubre toda la superficie de la tubería. Los óxidos permanecen en la superficie de la pieza, lo que afecta negativamente la calidad de la junta.
• Sobrecalentamiento del área de la unión. Provoca la quema del fundente y la formación de óxido y escoria. Como resultado, la calidad de la unión se deteriora drásticamente.
• Verificación de una unión aún caliente. Antes de verificar la calidad de la soldadura, asegúrese de que el tubo se haya enfriado. De lo contrario, la unión se deformará inevitablemente y perderá resistencia.
• Ignorar las normas de seguridad. La soldadura se realiza a altas temperaturas y con el uso de sustancias químicas agresivas. Son obligatorios: ropa protectora, máscara y guantes.

Quizás al artesano novato le resulte difícil determinar por sí mismo el grado de calentamiento de las piezas; entonces vale la pena invitar a un profesional y realizar las primeras uniones bajo su supervisión.

Con los métodos de construcción de circuitos de calefacción a partir de tubos de cobre le familiarizará el siguiente artículo, que recomendamos consultar.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Puede obtener aún más información interesante sobre la soldadura de tuberías de cobre a partir de los siguientes videos.

Video #1. Características de la soldadura de cobre a alta temperatura:

Video #2. Cómo soldar correctamente accesorios de cobre:

Video #3. ¿Qué tipos de fundentes existen para soldar:

La soldadura casera de tuberías de cobre es una habilidad útil que sin duda será de gran utilidad para el artesano del hogar. Las tuberías de cobre duran mucho tiempo y sin problemas. Dado el costo bastante alto de dichas piezas, con el montaje casero se puede ahorrar considerablemente y obtener una tubería de alta calidad a un precio muy razonable.

¿Tiene experiencia personal en la unión de tuberías de cobre mediante soldadura? ¿Quizás posee conocimientos sobre los matices de realizar el trabajo? Por favor, escriba comentarios en el bloque de abajo, haga preguntas, comparta su opinión y fotos sobre el tema del artículo.