L'acer inoxidable no és necessàriament difícil de treballar, però la seva soldadura requereix una atenció especial als detalls. No dissipa la calor com l'acer suau o l'alumini i pot perdre certa resistència a la corrosió si s'escalfa massa. Les millors pràctiques ajuden a mantenir la seva resistència a la corrosió. Imatge: Miller Electric
La resistència a la corrosió de l'acer inoxidable el converteix en una opció atractiva per a moltes aplicacions crítiques de canonades, com ara aliments i begudes d'alta puresa, productes farmacèutics, recipients a pressió i productes petroquímics. Tanmateix, aquest material no dissipa la calor com l'acer suau o l'alumini, i una soldadura inadequada pot reduir la seva resistència a la corrosió. Aplicar massa calor i utilitzar el metall d'aportació incorrecte són dos dels culpables.
L'adherència a algunes de les millors pràctiques de soldadura d'acer inoxidable pot ajudar a millorar els resultats i garantir que es mantingui la resistència a la corrosió del metall. A més, la millora del procés de soldadura pot augmentar la productivitat sense sacrificar la qualitat.
Quan es solda acer inoxidable, l'elecció del metall d'aportació és fonamental per controlar el contingut de carboni. Els metalls d'aportació utilitzats per soldar tubs d'acer inoxidable han de millorar el rendiment de la soldadura i ser adequats per a l'aplicació.
Busqueu metalls d'aportació amb la designació "L" com ara ER308L, ja que proporcionen un contingut màxim de carboni més baix, cosa que ajuda a mantenir la resistència a la corrosió en aliatges d'acer inoxidable baixos en carboni. Soldar un metall base baix en carboni amb metalls d'aportació estàndard augmenta el contingut de carboni de la unió soldada, cosa que augmenta el risc de corrosió. Eviteu els metalls d'aportació marcats amb "H", ja que proporcionen un contingut de carboni més alt i estan pensats per a aplicacions que requereixen una resistència més alta a temperatures elevades.
Quan es solda acer inoxidable, també és important seleccionar un metall d'aportació amb baixos nivells de traces (també conegudes com a impureses) dels elements. Aquests són elements residuals de les matèries primeres utilitzades per fabricar metalls d'aportació, com ara l'antimoni, l'arsènic, el fòsfor i el sofre. Poden afectar considerablement la resistència a la corrosió del material.
Com que l'acer inoxidable és molt sensible a l'entrada de calor, la preparació de les unions i el muntatge adequat són clau per controlar la calor i mantenir les propietats del material. Els espais entre les peces o un ajust desigual requereixen que la torxa romangui en un lloc més temps, i es necessita més metall d'aportació per omplir aquests espais. Això pot provocar que s'acumuli calor a la zona afectada, cosa que pot fer que la peça es sobreescalfi. Un ajust deficient també pot dificultar la superació del espai i obtenir la penetració necessària de la soldadura. Aneu amb compte de fer coincidir les peces amb l'acer inoxidable el més a prop possible.
La puresa d'aquest material també és molt important. Quantitats molt petites de contaminants o brutícia a les unions soldades poden causar defectes que redueixen la resistència a la corrosió del producte final. Per netejar el substrat abans de soldar, utilitzeu un raspall especial d'acer inoxidable que no s'hagi utilitzat en acer al carboni o alumini.
En l'acer inoxidable, la sensibilització és la principal causa de pèrdua de resistència a la corrosió. Això pot passar quan la temperatura de soldadura i la velocitat de refredament fluctuen massa, cosa que provoca un canvi en la microestructura del material.
Aquesta soldadura exterior en tub d'acer inoxidable, soldada amb GMAW i metall per deposició controlada (RMD) sense rentat a contracorrent d'arrel, és similar en aparença i qualitat a les soldadures de rentat a contracorrent GTAW.
Una part clau de la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable és l'òxid de crom. Però si el contingut de carboni de la soldadura és massa alt, es forma carbur de crom. Aquests s'uneixen al crom i impedeixen la formació de l'òxid de crom desitjat, que dóna a l'acer inoxidable la seva resistència a la corrosió. Si no hi ha prou òxid de crom, el material no tindrà les propietats desitjades i es produirà corrosió.
La prevenció de la sensibilització es redueix a la selecció del metall d'aportació i al control de l'aportació de calor. Com s'ha esmentat anteriorment, és important seleccionar un metall d'aportació amb un baix contingut de carboni quan es solda acer inoxidable. Tanmateix, de vegades es requereix carboni per proporcionar resistència per a determinades aplicacions. El control de la temperatura és especialment important quan els metalls d'aportació baixos en carboni no són adequats.
Minimitzeu el temps que la soldadura i la zona afectada per la calor romanen a temperatures elevades, normalment de 950 a 1500 graus Fahrenheit (de 500 a 800 graus Celsius). Com menys temps es passi la soldadura en aquest rang, menys calor es generarà. Comproveu i observeu sempre la temperatura entre passos durant el procés de soldadura.
Una altra opció és utilitzar metalls d'aportació amb components d'aliatge com el titani i el niobi per evitar la formació de carbur de crom. Com que aquests components també afecten la resistència i la tenacitat, aquests metalls d'aportació no es poden utilitzar en totes les aplicacions.
La soldadura per arc de tungstè amb soldadura d'arrel (GTAW) és un mètode tradicional per soldar tubs d'acer inoxidable. Normalment, això requereix un rentat a contracorrent amb argó per evitar l'oxidació a la part inferior de la soldadura. Tanmateix, l'ús de processos de soldadura amb filferro en tubs d'acer inoxidable és cada cop més comú. En aquests casos, és important entendre com els diferents gasos de protecció afecten la resistència a la corrosió del material.
Quan es solda acer inoxidable mitjançant soldadura per arc metàl·lic amb gas (GMAW), tradicionalment s'utilitza argó i diòxid de carboni, una barreja d'argó i oxigen, o una barreja de tres gasos (heli, argó i diòxid de carboni). Normalment, aquestes mescles contenen principalment argó o heli i menys del 5% de diòxid de carboni, ja que el diòxid de carboni subministra carboni al bany de soldadura i augmenta el risc de sensibilització. No es recomana l'argó pur per a GMAW en acer inoxidable.
El filferro amb nucli per a acer inoxidable està dissenyat per treballar amb una barreja tradicional de 75% d'argó i 25% de diòxid de carboni. El flux conté ingredients dissenyats per evitar la contaminació de la soldadura pel carboni del gas protector.
A mesura que els processos GMAW van evolucionar, van facilitar la soldadura de tubs i canonades d'acer inoxidable. Tot i que algunes aplicacions encara poden requerir processos GTAW, els processos avançats de processament de filferro poden proporcionar una qualitat similar i una productivitat més alta en moltes aplicacions d'acer inoxidable.
Les soldadures d'acer inoxidable ID fetes amb GMAW RMD són similars en qualitat i aspecte a les soldadures OD corresponents.
Una passada d'arrel mitjançant un procés GMAW de curtcircuit modificat, com ara la deposició controlada de metall (RMD) de Miller, elimina el rentat a contracorrent en algunes aplicacions d'acer inoxidable austenític. La passada d'arrel RMD pot anar seguida de GMAW pulsat o soldadura per arc amb nucli de flux per omplir i tancar, un canvi que estalvia temps i diners en comparació amb el GTAW amb rentat a contracorrent, especialment en canonades de diàmetre més gran.
RMD utilitza una transferència de metall de curtcircuit controlada amb precisió per produir un arc i un bany de soldadura silenciosos i estables. Això es tradueix en menys possibilitats de fusió en fred o no fusió, menys esquitxades i una millor qualitat de la passada de l'arrel de la canonada. La transferència de metall controlada amb precisió també garanteix una deposició uniforme de gotes i un control més fàcil del bany de soldadura i, per tant, de l'aportació de calor i la velocitat de soldadura.
Els processos no tradicionals poden millorar la productivitat de la soldadura. Quan s'utilitza RMD, la velocitat de soldadura pot ser de 6 a 12 polzades/min. Com que el procés millora el rendiment sense escalfar addicionalment les peces, ajuda a mantenir les propietats i la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable. La reducció de l'aportació de calor del procés també ajuda a controlar la deformació del substrat.
Aquest procés GMAW pulsat proporciona longituds d'arc més curtes, cons d'arc més estrets i menys aportació de calor que la transferència de polvorització pulsada convencional. Com que el procés és tancat, la deriva de l'arc i les fluctuacions en la distància entre la punta i la peça de treball pràcticament s'eliminen. Això simplifica la gestió del bany de soldadura amb i sense soldadura in situ. Finalment, la combinació d'un GMAW pulsat per omplir i tancar cordons amb un RMD per a cordons d'arrel permet utilitzar un filferro i un gas per al procediment de soldadura, reduint els temps de canvi de procés.
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Revista de tubs i canonades de 1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal es va convertir en la primera revista dedicada a la indústria de les canonades metàl·liques el 1990.Avui dia, continua sent l'única publicació del sector a Amèrica del Nord i s'ha convertit en la font d'informació més fiable per als professionals de la indústria de les canonades.
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.