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)

ProcesoISOk
SAW (Arco Sumergido)1211,0
SMAW (Electrodo revestido)1110,8
MAG / MIG135 / 1310,8
TIG1410,6
Plasma150,6

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

MaterialQ mín (kJ/mm)Q máx (kJ/mm)
S235JR0,54,0
S355J2+N0,53,5
S690QL0,51,8
S960QL0,51,5

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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