El aporte térmico (Q o HI — Heat Input) es la energía transferida por unidad de longitud al cordón de soldadura, en kJ/mm. Determina directamente la microestructura, las propiedades mecánicas, la distorsión y el riesgo de defectos.
Regla general: Bajo aporte → microestructura dura y frágil, riesgo de fisuración. Alto aporte → ZAC blanda, distorsión. Mantenerse dentro del rango especificado en la WPS es obligatorio.
Fórmula de Cálculo
Q = (k × U × I × 60) / (v × 1000)
- Q: Aporte térmico (kJ/mm)
- U: Tensión (V)
- I: Intensidad (A)
- v: Velocidad de avance (mm/min)
- k: Factor de eficiencia térmica
Factores de Eficiencia Térmica (k)
| Proceso | ISO | k |
|---|---|---|
| SAW (Arco Sumergido) | 121 | 1,0 |
| SMAW (Electrodo revestido) | 111 | 0,8 |
| MAG / MIG | 135 / 131 | 0,8 |
| TIG | 141 | 0,6 |
| Plasma | 15 | 0,6 |
Ejemplo de Cálculo
MAG soldando S355: U = 28 V, I = 280 A, v = 350 mm/min
Q = (0,8 × 28 × 280 × 60) / (350 × 1000) = 1,075 kJ/mm
Rangos Recomendados por Acero
| Material | Q mín (kJ/mm) | Q máx (kJ/mm) |
|---|---|---|
| S235JR | 0,5 | 4,0 |
| S355J2+N | 0,5 | 3,5 |
| S690QL | 0,5 | 1,8 |
| S960QL | 0,5 | 1,5 |
Efectos del Bajo Aporte Térmico
- Enfriamiento rápido → martensita (dura y frágil)
- Dureza ZAC aumenta — puede superar 380 HV10
- Mayor riesgo de fisuración en frío
Efectos del Alto Aporte Térmico
- Crecimiento de grano en ZAC — tenacidad disminuye
- Ablandamiento ZAC (aceros QT y TMCP)
- Mayor distorsión y tensiones residuales
Estrategias de Gestión del Aporte Térmico
Para Reducir:
- Reducir corriente o tensión; aumentar velocidad; usar modo pulsado
Para Aumentar:
- Aumentar corriente; reducir velocidad; usar SAW o FCAW
Tiempo de Enfriamiento t8/5
- t8/5 < 5 s → Martensita, alta dureza
- t8/5 = 10–20 s → Bainita, propiedades equilibradas
- t8/5 > 30 s → Ferrita-perlita, baja resistencia, alta tenacidad
Control práctico: Las modernas soldadoras digitales (Fronius TPS/i, Lincoln PowerWave, Lorch S-RoboMIG) muestran el aporte térmico en tiempo real.
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