Això sona massa bo per ser veritat, doncs, quin és el problema? Normalment cal soldar per fabricar gairebé qualsevol cosa a partir d'un dels més de 150 tipus d'acer inoxidable. Soldar acer inoxidable és una tasca complexa. Alguns d'aquests problemes inclouen la presència d'òxid de crom, com controlar l'aportació de calor, quin procés de soldadura utilitzar, com manipular el crom hexavalent i com fer-ho correctament.
Malgrat les dificultats de soldar i acabar aquest material, l'acer inoxidable continua sent una opció popular i de vegades l'única per a moltes indústries. Saber com utilitzar-lo amb seguretat i quan utilitzar cada procés de soldadura és fonamental per a una soldadura reeixida. Aquesta pot ser la clau per a una carrera professional exitosa.
Aleshores, per què és tan difícil soldar acer inoxidable? La resposta comença amb com es va crear. L'acer suau, també conegut com a acer suau, es barreja amb almenys un 10,5% de crom per produir acer inoxidable. El crom afegit forma una capa d'òxid de crom a la superfície de l'acer, que evita la majoria de tipus de corrosió i òxid. Els fabricants afegeixen quantitats variables de crom i altres elements a l'acer per canviar la qualitat del producte final i després utilitzen un sistema de tres dígits per diferenciar els graus.
Els acers inoxidables més utilitzats inclouen el 304 i el 316. El més barat d'aquests és el 304, que conté un 18% de crom i un 8% de níquel i s'utilitza en tot, des de guarniments de cotxes fins a electrodomèstics de cuina. L'acer inoxidable 316 conté menys crom (16%) i més níquel (10%), però també conté un 2% de molibdè. Aquest compost dóna a l'acer inoxidable 316 una resistència addicional als clorurs i a les solucions de clor, cosa que el converteix en la millor opció per a entorns marins i les indústries química i farmacèutica.
Una capa d'òxid de crom pot garantir la qualitat de l'acer inoxidable, però això és el que molesta tant els soldadors. Aquesta barrera útil augmenta la tensió superficial del metall, cosa que alenteix la formació d'un bany de soldadura líquida. Un error comú és augmentar l'aportació de calor, ja que més calor augmenta la fluïdesa del bassal. Tanmateix, això pot afectar negativament l'acer inoxidable. Massa calor pot causar més oxidació i deformar o cremar el metall base. Combinat amb la xapa metàl·lica utilitzada en grans indústries com ara els tubs d'escapament d'automòbils, això esdevé una prioritat màxima.
La calor destrueix perfectament la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable. S'utilitza massa calor quan la soldadura o la zona afectada per la calor (HAZ) circumdant es torna iridescent. L'acer inoxidable oxidat produeix colors sorprenents que van des del daurat pàl·lid fins al blau fosc i el porpra. Aquests colors són una bona il·lustració, però poden indicar soldadures que poden no complir alguns requisits de soldadura. Les especificacions més estrictes no agraden la coloració de les soldadures.
Generalment s'accepta que la soldadura per arc de tungstè amb protecció de gas (GTAW) és la més adequada per a l'acer inoxidable. Històricament, això ha estat cert en un sentit general. Això continua sent cert quan intentem portar aquests colors atrevits al teixit artístic per complir els més alts estàndards de qualitat en indústries com l'energia nuclear i l'aeroespacial. Tanmateix, la tecnologia moderna de soldadura per inversor ha convertit la soldadura per arc de gas metall (GMAW) en l'estàndard per a la producció d'acer inoxidable, no només per als sistemes automatitzats o robòtics.
Com que el GMAW és un procés d'alimentació de filferro semiautomàtic, proporciona una alta taxa de deposició, cosa que ajuda a reduir l'aportació de calor. Alguns professionals diuen que és més fàcil d'utilitzar que el GTAW perquè depèn menys de l'habilitat del soldador i més de l'habilitat de la font d'alimentació de soldadura. Això és un punt discutible, però la majoria de fonts d'alimentació GMAW modernes utilitzen línies de sinergia preprogramades. Aquests programes estan dissenyats per establir paràmetres com el corrent i el voltatge, depenent del metall d'aportació introduït per l'usuari, el gruix del material, el tipus de gas i el diàmetre del filferro.
Alguns inversors poden ajustar l'arc durant tot el procés de soldadura per produir un arc precís de manera consistent, gestionar els espais entre les peces i mantenir altes velocitats de desplaçament per complir amb els estàndards de producció i qualitat. Això és especialment cert per a la soldadura automatitzada o robòtica, però també s'aplica a la soldadura manual. Algunes fonts d'alimentació del mercat ofereixen una interfície de pantalla tàctil i controls de la torxa per a una configuració fàcil.
Soldar acer inoxidable és una tasca complexa. Alguns d'aquests problemes inclouen la presència d'òxid de crom, com controlar l'aportació de calor, quin procés de soldadura utilitzar, com manipular el crom hexavalent i com fer-ho correctament.
L'elecció del gas adequat per a la soldadura GTAW normalment depèn de l'experiència o l'aplicació de la prova de soldadura. La GTAW, també coneguda com a gas inert de tungstè (TIG), en la majoria dels casos utilitza només un gas inert, generalment argó, heli o una barreja d'ambdós. Una injecció inadequada de gas protector o calor pot fer que qualsevol soldadura esdevingui excessivament abombada o en forma de corda, i això evitarà que es barregi amb el metall circumdant, donant lloc a una soldadura antiestètica o inadequada. Determinar quina barreja és la millor per a cada soldadura pot significar molta prova i error. Les línies de producció GMAW compartides ajuden a reduir el temps perdut en noves aplicacions, però quan es requereix la qualitat més estricta, el mètode de soldadura GTAW continua sent el mètode preferit.
Soldar acer inoxidable representa un perill per a la salut de les persones que utilitzen un bufador. El perill més gran el representen els fums que s'alliberen durant el procés de soldadura. El crom escalfat produeix un compost anomenat crom hexavalent, que se sap que danya el sistema respiratori, els ronyons, el fetge, la pell i els ulls i causa càncer. Els soldadors sempre han de portar equip de protecció, inclòs un respirador, i assegurar-se que l'habitació estigui ben ventilada abans de començar a soldar.
Els problemes amb l'acer inoxidable no acaben un cop finalitzada la soldadura. L'acer inoxidable també requereix una atenció especial en el procés d'acabat. L'ús d'un raspall d'acer o un coixinet de polit contaminat amb acer al carboni pot danyar la capa protectora d'òxid de crom. Fins i tot si el dany no és visible, aquests contaminants poden fer que el producte acabat sigui susceptible a l'òxid o a altres tipus de corrosió.
Terrence Norris és enginyer d'aplicacions sènior a Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo és una redactora independent per a Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
La tecnologia moderna de soldadura per inversor ha convertit la soldadura GMAW amb gas en l'estàndard per a la producció d'acer inoxidable, no només per als sistemes automàtics o robòtics.
WELDER, anteriorment anomenada Practical Welding Today, representa les persones reals que fabriquen els productes que fem servir i amb els quals treballem cada dia. Aquesta revista ha estat al servei de la comunitat de soldadura a Amèrica del Nord durant més de 20 anys.
Ara, amb accés complet a l'edició digital de The FABRICATOR, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
L'edició digital de The Tube & Pipe Journal ja és totalment accessible i proporciona un fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Obtingueu accés digital complet a STAMPING Journal, que presenta les últimes tecnologies, les millors pràctiques i les notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Ara, amb accés digital complet a The Fabricator en espanyol, teniu fàcil accés a recursos valuosos del sector.