Parece demasiado bueno para ser verdad, así que ¿cuál es el problema? Normalmente se requiere soldadura para fabricar casi cualquier cosa con uno de los más de 150 tipos de acero inoxidable. Soldar acero inoxidable es una tarea compleja. Algunos de estos problemas incluyen la presencia de óxido de cromo, cómo controlar el aporte de calor, qué proceso de soldadura usar, cómo manipular el cromo hexavalente y cómo hacerlo correctamente.
A pesar de las dificultades de soldar y acabar este material, el acero inoxidable sigue siendo una opción popular, y a veces la única, para muchas industrias. Saber cómo usarlo de forma segura y cuándo aplicar cada proceso de soldadura es fundamental para una soldadura exitosa. Esto puede ser la clave para una carrera exitosa.
Entonces, ¿por qué es tan difícil soldar acero inoxidable? La respuesta empieza por su origen. El acero dulce se mezcla con al menos un 10,5 % de cromo para producir acero inoxidable. El cromo añadido forma una capa de óxido de cromo en la superficie del acero, lo que previene la mayoría de los tipos de corrosión y oxidación. Los fabricantes añaden cantidades variables de cromo y otros elementos al acero para modificar la calidad del producto final y luego utilizan un sistema de tres dígitos para diferenciar los grados.
Los aceros inoxidables más utilizados son el 304 y el 316. El más económico es el 304, que contiene un 18 % de cromo y un 8 % de níquel, y se utiliza en todo tipo de materiales, desde molduras de automóviles hasta electrodomésticos de cocina. El acero inoxidable 316 contiene menos cromo (16 %) y más níquel (10 %), pero también un 2 % de molibdeno. Este compuesto le confiere una resistencia adicional a los cloruros y a las soluciones de cloro, lo que lo convierte en la mejor opción para entornos marinos y las industrias química y farmacéutica.
Una capa de óxido de cromo puede garantizar la calidad del acero inoxidable, pero esto es lo que preocupa tanto a los soldadores. Esta útil barrera aumenta la tensión superficial del metal, lo que ralentiza la formación de un baño de soldadura líquido. Un error común es aumentar la entrada de calor, ya que un mayor calor aumenta la fluidez del baño. Sin embargo, esto puede afectar negativamente al acero inoxidable. Un calor excesivo puede causar mayor oxidación y deformar o quemar el metal base. En combinación con la chapa metálica utilizada en grandes industrias, como la de los gases de escape de automóviles, esto se convierte en una prioridad absoluta.
El calor destruye por completo la resistencia a la corrosión del acero inoxidable. Un exceso de calor puede hacer que la soldadura o la zona afectada por el calor (ZAC) circundante se vuelva iridiscente. El acero inoxidable oxidado produce colores sorprendentes que van desde el dorado pálido hasta el azul oscuro y el morado. Estos colores son un buen ejemplo, pero pueden indicar soldaduras que no cumplen con algunos requisitos. Las especificaciones más estrictas no toleran la coloración de la soldadura.
Se acepta generalmente que la soldadura por arco de tungsteno con protección de gas (GTAW) es la más adecuada para el acero inoxidable. Históricamente, esto ha sido cierto en general. Esto sigue siendo cierto cuando intentamos incorporar esos colores vibrantes al tejido artístico para cumplir con los más altos estándares de calidad en industrias como la nuclear y la aeroespacial. Sin embargo, la tecnología moderna de soldadura con inversor ha convertido la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) en el estándar para la producción de acero inoxidable, no solo en sistemas automatizados o robóticos.
Dado que la GMAW es un proceso de alimentación de alambre semiautomático, proporciona una alta tasa de deposición, lo que ayuda a reducir la entrada de calor. Algunos profesionales afirman que es más fácil de usar que la GTAW porque depende menos de la habilidad del soldador y más de la de la fuente de alimentación. Esto es discutible, pero la mayoría de las fuentes de alimentación GMAW modernas utilizan líneas de sinergia preprogramadas. Estos programas están diseñados para configurar parámetros como la corriente y el voltaje, en función del metal de aportación introducido por el usuario, el espesor del material, el tipo de gas y el diámetro del alambre.
Algunos inversores pueden ajustar el arco durante todo el proceso de soldadura para producir un arco preciso y uniforme, gestionar las separaciones entre las piezas y mantener altas velocidades de avance para cumplir con los estándares de producción y calidad. Esto es especialmente cierto para la soldadura automatizada o robótica, pero también aplica a la soldadura manual. Algunas fuentes de alimentación del mercado ofrecen una interfaz de pantalla táctil y controles de antorcha para una fácil configuración.
Soldar acero inoxidable es una tarea compleja. Algunos de estos problemas incluyen la presencia de óxido de cromo, cómo controlar el aporte de calor, qué proceso de soldadura utilizar, cómo manipular el cromo hexavalente y cómo hacerlo correctamente.
La elección del gas adecuado para GTAW suele depender de la experiencia o la aplicación de la prueba de soldadura. GTAW, también conocido como gas inerte de tungsteno (TIG), en la mayoría de los casos utiliza únicamente un gas inerte, generalmente argón, helio o una mezcla de ambos. Una inyección inadecuada de gas de protección o calor puede provocar que la soldadura adquiera una forma excesivamente abovedada o similar a un cordón, lo que impide que se mezcle con el metal circundante, resultando en una soldadura antiestética o inadecuada. Determinar qué mezcla es la mejor para cada soldadura puede implicar mucho ensayo y error. Las líneas de producción compartidas de GMAW ayudan a reducir el tiempo perdido en nuevas aplicaciones, pero cuando se requiere la máxima calidad, el método de soldadura GTAW sigue siendo el preferido.
Soldar acero inoxidable representa un riesgo para la salud de quienes usan un soplete. El mayor peligro reside en los humos liberados durante el proceso. El cromo calentado produce un compuesto llamado cromo hexavalente, conocido por dañar el sistema respiratorio, los riñones, el hígado, la piel y los ojos, además de causar cáncer. Los soldadores deben usar siempre equipo de protección, incluido un respirador, y asegurarse de que la habitación esté bien ventilada antes de comenzar a soldar.
Los problemas con el acero inoxidable no terminan tras la soldadura. El acero inoxidable también requiere especial atención durante el proceso de acabado. Usar un cepillo de acero o una almohadilla de pulido contaminada con acero al carbono puede dañar la capa protectora de óxido de cromo. Incluso si el daño no es visible, estos contaminantes pueden hacer que el producto terminado sea susceptible a la oxidación u otra corrosión.
Terrence Norris es ingeniero de aplicaciones sénior en Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo es una escritora independiente de Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
La moderna tecnología de soldadura con inversor ha hecho que la soldadura GMAW con gas sea el estándar para la producción de acero inoxidable, no solo para sistemas automáticos o robóticos.
WELDER, anteriormente llamada Practical Welding Today, representa a las personas reales que fabrican los productos que usamos y con los que trabajamos a diario. Esta revista lleva más de 20 años sirviendo a la comunidad de soldadura de Norteamérica.
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