Cómo elegir un electrodo para fundición

La reparación de piezas de fundición de hierro (fundición gris, nodular o maleable) mediante soldadura por arco eléctrico representa uno de los desafíos más complejos y delicados en la práctica del taller mecánico y la herrería pesada. A diferencia de los aceros comunes que poseen contenidos de carbono inferiores al 0,30%, las fundiciones contienen entre un 2,5% y un 4,0% de carbono, en su mayoría en forma de hojuelas o nódulos libres de grafito.

Al aplicar el calor concentrado de un electrodo común de acero para herrería (como un electrodo 6013 o un electrodo 7018), el carbono libre de la fundición se disuelve en el baño de acero líquido; al enfriarse bruscamente, forma martensita de alto carbono y carburo de hierro (cementita), una microestructura extremadamente dura, frágil como el vidrio e incapaz de soportar contracciones térmicas, provocando rajaduras inmediatas y el desprendimiento total de la soldadura.

Para resolver este fenómeno se emplean electrodos especiales con alma de aleación de níquel, formulados específicamente para absorber carbono sin fragilizarse. En esta guía técnica de Taller Lab —integrada en nuestra guía central de soldadoras— analizamos qué electrodo seleccionar según la pieza y el procedimiento técnico indispensable para garantizar el éxito de la reparación.

Identificar el material y la reparación

Antes de encender el arco, es imperativo identificar la naturaleza de la fundición y las exigencias mecánicas de la pieza dañada:

[ Tipo de Fundición de Hierro ]
  ├── Fundición Gris (Hojuelas de Grafito) ──> Bloques de motor, bombas de agua, bases de máquinas
  │    └── Muy frágil, baja resistencia a tracción, absorbe vibraciones
  ├── Fundición Nodular / Dúctil (Grafito Esferoidal) ──> Brazos de suspensión, cigüeñales, válvulas
  │    └── Mayor resistencia mecánica y cierta elasticidad
  └── Fundición Maleable ──> Accesorios para cañerías roscadas, eslabones de cadena, cajas de cambios

Trabajos de reparación más comunes:

1. Fisuras por congelamiento: Bloques de motor o tapas de cilindro rajadas por agua congelada durante heladas invernales en maquinaria agrícola o motores antiguos.
2. Reconstrucción de orejas de fijación partidas: Soportes de alternador, carcasas de cajas reductoras o bridas de bombas hidráulicas sometidas a sobreesfuerzo de bulones.
3. Relleno de defectos de fundición y desgastes: Dientes de engranajes partidos o guías de bancadas de tornos.

Diferencias entre tipos de electrodos

La norma AWS A5.15 clasifica los electrodos para hierro fundido según la composición de su alma metálica:

¿Cuándo elegir Níquel Puro (ENi-CI) vs. Ferroníquel (ENiFe-CI)?

• Níquel Puro (Conarco Ch-8 / Esab Ni-CI): El depósito es sumamente blando y dúctil. Al enfriarse, el níquel se estira plásticamente absorbiendo las tensiones de contracción de la fundición circundante. Se trabaja a mano con lima sin esfuerzo.
• Ferroníquel (Conarco Ch-10 / Esab NiFe-CI): Ofrece un coeficiente de dilatación térmica más compatible con piezas gruesas y resiste mayores esfuerzos de corte y flexión. Además, tolera mejor fundiciones con alto fósforo o contaminadas de aceite.

Compatibilidad y ficha técnica

El éxito de una soldadura en fundición no reside en el equipo, sino en la disciplina del procedimiento operativo:

Parámetros eléctricos recomendados:

• Diámetro habitual: 2,5 mm y 3,25 mm.
• Polaridad: Corriente continua polaridad inversa (DCEP / portaelectrodo al $+$) para arco suave, o AC con alto voltaje en vacío.
• Amperaje bajo: 2,5 mm opera entre 50 A y 75 A; 3,25 mm entre 80 A y 110 A. Se debe aplicar el mínimo amperaje que garantice estabilidad de arco para no sobrecalentar el metal base.

Protocolo de aplicación en frío (Cold Welding Method):

1. Preparación del bisel: Amolar la rajadura en forma de U ancha (nunca en V cerrada). Taladrar agujeros de alivio de 3 a 4 mm en los dos extremos finales de la fisura para detener la propagación de la grieta.
2. Cordones cortos: Depositar cordones discontinuos de no más de 20 mm a 30 mm de largo. Nunca tirar cordones continuos.
3. Martillado inmediato (Peening): Apenas apagado el arco y mientras el cordón esté al rojo cereza, golpear de inmediato la costura con el extremo cónico de la piqueta o un punzón de punta redondeada. Este martillado deforma mecánicamente el níquel blando, contrarrestando la tensión de tracción por enfriamiento.
4. Enfriamiento controlado: No reiniciar otro cordón hasta que se pueda apoyar la mano desnuda sobre la pieza adyacente. Jamás enfriar con agua o aire comprimido.

Regla de taller: En fundiciones viejas impregnadas de grasa o aceite de motor (como cárteres o cajas reductoras), quemá previamente la zona del bisel con soplete a 200 °C - 300 °C hasta que deje de salir humo azulado de aceite quemado; de lo contrario, el aceite ebullirá dentro del arco formando una masa esponjosa de poros.

Opciones de compra

Los electrodos de fundición son consumibles de alto valor debido a la cotización internacional del níquel puro:

1. Conarco Ch-8 (Níquel) y Ch-10 (Ferroníquel): Las referencias nacionales estándar de mayor confiabilidad metalúrgica en talleres argentinos.
2. Böhler Fox Níquel / Esab OK 92.18: Opciones de máxima pureza para rectificadores de motores y tornerías de precisión.
3. Fraccionamiento por unidad: En ferreterías industriales y Mercado Libre es común adquirirlos sueltos por unidad (1, 5 o 10 varillas) o en paquetes sellados de 1 kg, evitando tener que comprar cajas completas para una reparación puntual.

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