El acero inoxidable no es necesariamente difícil de trabajar, pero su soldadura requiere una atención especial al detalle.No disipa el calor como el acero dulce o el aluminio y puede perder algo de resistencia a la corrosión si lo calienta demasiado.Las mejores prácticas ayudan a mantener su resistencia a la corrosión.Imagen: Miller Electric
La resistencia a la corrosión del acero inoxidable lo convierte en una opción atractiva para muchas aplicaciones críticas de tuberías, incluidas aplicaciones de alimentos y bebidas de alta pureza, farmacéuticas, de recipientes a presión y petroquímicas.Sin embargo, este material no disipa el calor como el acero dulce o el aluminio, y una soldadura inadecuada puede reducir su resistencia a la corrosión.Aplicar demasiado calor y usar el metal de relleno incorrecto son dos culpables.
Seguir algunas de las mejores prácticas de soldadura de acero inoxidable puede ayudar a mejorar los resultados y garantizar que se mantenga la resistencia a la corrosión del metal.Además, actualizar el proceso de soldadura puede aumentar la productividad sin sacrificar la calidad.
Al soldar acero inoxidable, la elección del metal de aporte es fundamental para controlar el contenido de carbono.Los metales de aporte utilizados para soldar tuberías de acero inoxidable deben mejorar el rendimiento de la soldadura y ser adecuados para la aplicación.
Busque metales de aporte con designación "L", como ER308L, ya que proporcionan un contenido de carbono máximo más bajo que ayuda a mantener la resistencia a la corrosión en aleaciones de acero inoxidable con bajo contenido de carbono.La soldadura de un metal base con bajo contenido de carbono con metales de aporte estándar aumenta el contenido de carbono de la unión soldada, lo que aumenta el riesgo de corrosión.Evite los metales de aporte marcados con una "H", ya que proporcionan un mayor contenido de carbono y están destinados a aplicaciones que requieren una mayor resistencia a temperaturas elevadas.
Al soldar acero inoxidable, también es importante seleccionar un metal de aporte con bajos niveles de trazas (también conocidas como impurezas) de los elementos.Estos son elementos residuales en las materias primas utilizadas para fabricar metales de aporte, incluidos el antimonio, el arsénico, el fósforo y el azufre.Pueden afectar en gran medida la resistencia a la corrosión del material.
Debido a que el acero inoxidable es muy sensible a la entrada de calor, la preparación de las juntas y el ensamblaje adecuado juegan un papel clave en el control del calor para mantener las propiedades del material.Los espacios entre las piezas o el ajuste desigual requieren que la antorcha permanezca en un lugar por más tiempo y se necesita más metal de aporte para llenar esos espacios.Esto puede hacer que se acumule calor en el área afectada, lo que puede provocar que la pieza se sobrecaliente.Un mal ajuste también puede dificultar el puenteo del espacio y obtener la penetración requerida de la soldadura.Tenga cuidado de hacer coincidir las piezas con el acero inoxidable lo más cerca posible.
La pureza de este material también es muy importante.Cantidades muy pequeñas de contaminantes o suciedad en las uniones soldadas pueden causar defectos que reducen la fuerza y ​​la resistencia a la corrosión del producto final.Para limpiar el sustrato antes de soldar, utilice un cepillo especial de acero inoxidable que no haya sido utilizado en acero al carbono o aluminio.
En acero inoxidable, la sensibilización es la principal causa de pérdida de resistencia a la corrosión.Esto puede suceder cuando la temperatura de soldadura y la velocidad de enfriamiento fluctúan demasiado, lo que provoca un cambio en la microestructura del material.
Esta soldadura externa en tubería de acero inoxidable, soldada con GMAW y metal de deposición controlada (RMD) sin retrolavado de raíz, es similar en apariencia y calidad a las soldaduras hechas con retrolavado GTAW.
Una parte clave de la resistencia a la corrosión del acero inoxidable es el óxido de cromo.Pero si el contenido de carbono de la soldadura es demasiado alto, se forma carburo de cromo.Se unen al cromo y evitan la formación del óxido de cromo deseado, lo que le da al acero inoxidable su resistencia a la corrosión.Si no hay suficiente óxido de cromo, el material no tendrá las propiedades deseadas y se producirá corrosión.
La prevención de la sensibilización se reduce a la selección del metal de aporte y al control del aporte de calor.Como se mencionó anteriormente, es importante seleccionar un metal de aporte con un bajo contenido de carbono al soldar acero inoxidable.Sin embargo, a veces se requiere carbono para proporcionar resistencia para ciertas aplicaciones.El control de la temperatura es especialmente importante cuando los metales de aporte bajos en carbono no son adecuados.
Minimice el tiempo que la soldadura y la zona afectada por el calor permanecen a temperaturas elevadas, típicamente de 950 a 1500 grados Fahrenheit (500 a 800 grados Celsius).Cuanto menos tiempo pasa la soldadura en este rango, menos calor genera.Compruebe y observe siempre la temperatura entre pasadas durante el proceso de soldadura.
Otra opción es usar metales de aporte con componentes de aleación como titanio y niobio para evitar la formación de carburo de cromo.Debido a que estos componentes también afectan la resistencia y la tenacidad, estos metales de aporte no se pueden usar en todas las aplicaciones.
La soldadura por arco de tungsteno con soldadura de raíz (GTAW) es un método tradicional para soldar tuberías de acero inoxidable.Por lo general, esto requiere un retrolavado de argón para evitar la oxidación en la parte inferior de la soldadura.Sin embargo, el uso de procesos de soldadura con alambre en tuberías de acero inoxidable es cada vez más común.En estos casos, es importante entender cómo los diferentes gases de protección afectan la resistencia a la corrosión del material.
Cuando se suelda acero inoxidable mediante soldadura por arco de gas (GMAW), tradicionalmente se utiliza argón y dióxido de carbono, una mezcla de argón y oxígeno o una mezcla de tres gases (helio, argón y dióxido de carbono).Por lo general, estas mezclas contienen principalmente argón o helio y menos del 5 % de dióxido de carbono, ya que el dióxido de carbono suministra carbono al baño de fusión y aumenta el riesgo de sensibilización.No se recomienda el argón puro para GMAW en acero inoxidable.
El alambre tubular para acero inoxidable está diseñado para trabajar con una mezcla tradicional de 75% de argón y 25% de dióxido de carbono.El fundente contiene ingredientes diseñados para evitar la contaminación de la soldadura por el carbón del gas de protección.
A medida que evolucionaron los procesos GMAW, facilitaron la soldadura de tuberías de acero inoxidable.Si bien algunas aplicaciones aún pueden requerir procesos GTAW, los procesos avanzados de procesamiento de alambre pueden brindar una calidad similar y una mayor productividad en muchas aplicaciones de acero inoxidable.
Las soldaduras de acero inoxidable ID hechas con GMAW RMD son similares en calidad y apariencia a las soldaduras OD correspondientes.
Un pase de raíz que utiliza un proceso GMAW de cortocircuito modificado, como la deposición de metal controlada (RMD) de Miller, elimina el retrolavado en algunas aplicaciones de acero inoxidable austenítico.El pase de raíz RMD puede ir seguido de GMAW pulsado o soldadura por arco con núcleo fundente, lo que ahorra tiempo y dinero en comparación con GTAW de retrolavado, especialmente en tuberías de mayor diámetro.
RMD utiliza transferencia de metal de cortocircuito controlada con precisión para producir un arco y baño de soldadura silenciosos y estables.Esto proporciona menos posibilidades de rodaje en frío o de que no se derrita, menos salpicaduras y una mejor calidad de pasada de raíz de la tubería.La transferencia de metal controlada con precisión también garantiza una deposición uniforme de gotas y un control más fácil del baño de soldadura y, por lo tanto, la entrada de calor y la velocidad de soldadura.
Los procesos no tradicionales pueden mejorar la productividad de la soldadura.Cuando se usa RMD, la velocidad de soldadura puede ser de 6 a 12 pulg./min.Debido a que el proceso mejora la productividad sin calentamiento adicional de las piezas, ayuda a mantener las propiedades y la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.Reducir la entrada de calor del proceso también ayuda a controlar la deformación del sustrato.
Este proceso GMAW pulsado proporciona longitudes de arco más cortas, conos de arco más angostos y menos entrada de calor que la transferencia por pulverización pulsada convencional.Dado que el proceso es cerrado, la deriva del arco y las fluctuaciones en la distancia entre la punta y la pieza de trabajo prácticamente se eliminan.Esto simplifica la gestión del baño de fusión con y sin soldadura en obra.Finalmente, la combinación de un GMAW pulsado para el relleno y un rodillo superior con un RMD para el rodillo raíz permite realizar un procedimiento de soldadura con un solo hilo y un solo gas, reduciendo los tiempos de cambio de proceso.
Tube & Pipe Journal, 1990 Tube & Pipe Journal, 1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal se convirtió en la primera revista dedicada a la industria de tuberías de metal en 1990.En la actualidad, sigue siendo la única publicación de la industria en América del Norte y se ha convertido en la fuente de información más confiable para los profesionales de las tuberías.
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