O aceiro inoxidable non é necesariamente difícil de traballar, pero soldalo require unha atención minuciosa aos detalles. Non disipa a calor como o aceiro doce ou o aluminio e pode perder algo de resistencia á corrosión se se lle aplica demasiada calor. As mellores prácticas axudan a manter a súa resistencia á corrosión. Imaxe: Miller Electric
A resistencia á corrosión do aceiro inoxidable convérteo nunha opción atractiva para moitas aplicacións críticas de tubaxes, incluíndo alimentos e bebidas de alta pureza, farmacéuticas, recipientes a presión e aplicacións petroquímicas. Non obstante, este material non disipa a calor como o aceiro doce ou o aluminio, e unha soldadura inadecuada pode reducir a súa resistencia á corrosión. Aplicar demasiada entrada de calor e usar o metal de recheo incorrecto son dous culpables.
Seguir algunhas das mellores prácticas para a soldadura de aceiro inoxidable pode axudar a mellorar os resultados e garantir que o metal manteña a súa resistencia á corrosión. Ademais, mellorar o proceso de soldadura pode traer beneficios de produtividade sen comprometer a calidade.
Na soldadura de aceiro inoxidable, a selección do metal de aporte é fundamental para controlar o contido de carbono. Os metais de aporte empregados para a soldadura de tubos de aceiro inoxidable deben mellorar o rendemento da soldadura e cumprir os requisitos da aplicación.
Busca metais de recheo cunha designación "L", como o ER308L, xa que proporcionan un contido máximo de carbono máis baixo que axuda a manter a resistencia á corrosión das aliaxes de aceiro inoxidable con baixo contido de carbono. Soldar un metal base con baixo contido de carbono con metais de recheo estándar aumenta o contido de carbono da unión soldada, o que aumenta o risco de corrosión. Evita os metais de recheo marcados cun "H", xa que proporcionan un maior contido de carbono e están deseñados para aplicacións que requiren maior resistencia a temperaturas elevadas.
Ao soldar aceiro inoxidable, tamén é importante elixir un metal de aporte con baixos niveis de trazas (tamén coñecidos como impurezas) de elementos. Estes son elementos residuais nas materias primas utilizadas para fabricar metais de aporte, incluíndo antimonio, arsénico, fósforo e xofre. Poden afectar en gran medida a resistencia á corrosión do material.
Dado que o aceiro inoxidable é moi sensible á entrada de calor, a preparación da unión e a montaxe axeitada xogan un papel fundamental no control da calor para manter as propiedades do material. Debido a espazos entre as pezas ou a un axuste desigual, a tocha debe permanecer nun lugar durante máis tempo e requírese máis metal de aporte para encher eses espazos. Isto pode provocar que se acumule calor na zona afectada, o que pode sobrequentar a peza. Un axuste deficiente tamén pode dificultar a pechadura do espazo e obter a penetración da soldadura necesaria. Asegúrate de que as pezas encaixen no aceiro inoxidable o máis perfectamente posible.
A limpeza deste material tamén é moi importante. Cantidades moi pequenas de contaminación ou sucidade nas unións soldadas poden causar defectos que reducen a resistencia á corrosión do produto final. Para limpar o substrato antes de soldar, use un cepillo especial de aceiro inoxidable que non se usou en aceiro ao carbono ou aluminio.
No aceiro inoxidable, a sensibilización é a principal causa da perda de resistencia á corrosión. Isto pode ocorrer cando a temperatura de soldadura e a velocidade de arrefriamento flutúan demasiado, o que altera a microestrutura do material.
Esta soldadura exterior en tubo de aceiro inoxidable, soldada mediante GMAW e deposición regulada de metal (RMD) sen retrolavado da pasada de raíz, é similar en aparencia e calidade ás soldaduras realizadas con GTAW retrolavado.
Unha parte fundamental da resistencia á corrosión do aceiro inoxidable é o óxido de cromo. Pero se o contido de carbono na soldadura é demasiado alto, formarase carburo de cromo. Estes únense ao cromo e impiden a formación do óxido de cromo desexado, o que lle dá resistencia á corrosión ao aceiro inoxidable. Se non hai suficiente óxido de cromo, o material non terá as propiedades desexadas e producirase corrosión.
A prevención da sensibilización depende da selección do metal de aporte e do control da entrada de calor. Como se mencionou anteriormente, é importante elixir un metal de aporte baixo en carbono para a soldadura de aceiro inoxidable. Non obstante, ás veces requírese carbono para proporcionar resistencia para certas aplicacións. O control da calor é especialmente importante cando os metais de aporte baixos en carbono non son unha opción.
Minimiza a cantidade de tempo que a soldadura e a zona afectada pola calor permanecen a temperaturas elevadas, que normalmente se consideran de 950 a 1500 graos Fahrenheit (de 500 a 800 graos Celsius). Canto menos tempo se pase soldando neste rango, menos calor se xerará. Comprobe e observe sempre a temperatura entre pasadas no procedemento de soldadura da aplicación.
Outra opción é usar metais de aporte deseñados con compoñentes de aliaxe como titanio e niobio para evitar a formación de carburo de cromo. Dado que estes compoñentes tamén afectan á resistencia e á tenacidade, estes metais de aporte non se poden usar en todas as aplicacións.
A soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) para a pasada de raíz é o método tradicional de soldadura de tubos de aceiro inoxidable. Isto normalmente require un retrolavado de argón para axudar a previr a oxidación na parte traseira da soldadura. Non obstante, o uso de procesos de soldadura con fío en tubos de aceiro inoxidable é cada vez máis común. Nestas aplicacións, é importante comprender como os distintos gases de protección afectan á resistencia á corrosión do material.
Ao soldar aceiro inoxidable mediante o proceso de soldadura por arco de gas e metal (GMAW), tradicionalmente úsase argón e dióxido de carbono, unha mestura de argón e osíxeno ou unha mestura de tres gases (helio, argón e dióxido de carbono). Normalmente, estas mesturas conteñen principalmente argón ou helio e menos do 5 % de dióxido de carbono, xa que o dióxido de carbono proporciona carbono ao baño de soldadura e aumenta o risco de sensibilización. Non se recomenda o argón puro para GMAW en aceiro inoxidable.
O arame con núcleo de fundente para aceiro inoxidable está deseñado para funcionar cunha mestura tradicional de 75 % de argon e 25 % de dióxido de carbono. O fundente contén ingredientes deseñados para evitar que o carbono do gas de protección contamine a soldadura.
A medida que os procesos GMAW evolucionaron, simplificaron a soldadura de tubos e tubaxes de aceiro inoxidable. Aínda que algunhas aplicacións aínda poden requirir procesos GTAW, os procesos avanzados de arame poden proporcionar unha calidade similar e unha maior produtividade en moitas aplicacións de aceiro inoxidable.
As soldaduras de interior de aceiro inoxidable feitas con GMAW RMD son similares en calidade e aparencia ás soldaduras de exterior correspondentes.
A pasada de raíz mediante un proceso GMAW de curtocircuíto modificado, como a Deposición Regulada de Metal de Miller (RMD), elimina a retropurga nalgunhas aplicacións de aceiro inoxidable austenítico. A pasada de raíz RMD pode ir seguida de pasadas de recheo e tapado por soldadura por arco con núcleo de fluxo ou GMAW pulsada, un cambio que aforra tempo e diñeiro en comparación co uso de GTAW con retropurga, especialmente en tubaxes máis grandes.
RMD emprega unha transferencia de metal de curtocircuíto controlada con precisión para producir un arco e un charco de soldadura tranquilos e estables. Isto reduce as posibilidades de solapamentos fríos ou falta de fusión, reduce as salpicaduras e proporciona unha pasada de raíz de tubo de maior calidade. A transferencia de metal controlada con precisión tamén proporciona unha deposición uniforme de gotas e un control máis sinxelo do charco de soldadura e, polo tanto, da entrada de calor e da velocidade de soldadura.
Os procesos non convencionais poden aumentar a produtividade da soldadura. Ao usar un RMD, a velocidade de soldadura pode ser de 6 a 12 polgadas/min. Debido a que o proceso aumenta a produtividade sen quecemento adicional das pezas, axuda a manter as propiedades e a resistencia á corrosión do aceiro inoxidable. A entrada de calor reducida do proceso tamén axuda a controlar a deformación do substrato.
Este proceso GMAW pulsado proporciona lonxitudes de arco máis curtas, conos de arco máis estreitos e menos entrada de calor que a transferencia de pulsos de pulverización convencional. Dado que o proceso é de bucle pechado, a deriva do arco e as variacións de distancia da punta á peza de traballo elimínanse virtualmente. Isto proporciona un control do charco máis sinxelo para a soldadura no lugar e fóra do lugar. Finalmente, o acoplamento de GMAW pulsado para o cordón de recheo e peche con RMD para o cordón de raíz permite que o procedemento de soldadura se realice cun só fío e un só gas, eliminando os tempos de cambio de proceso.
Pipe & Tube Memphis 2022 é unha conferencia para profesionais que traballan en tecnoloxía de soldadura sen costuras. Ningún outro evento en América do Norte reúne a tantos líderes de tubaxes para compartir experiencia. Non o perdas!
Agora, con acceso completo á edición dixital de The FABRICATOR, acceso sinxelo a recursos valiosos da industria.
A edición dixital de The Tube & Pipe Journal xa é totalmente accesible, o que proporciona un acceso sinxelo a valiosos recursos do sector.
Goza de acceso completo á edición dixital de STAMPING Journal, que ofrece os últimos avances tecnolóxicos, as mellores prácticas e as novidades do sector para o mercado da estampación de metais.
Agora, con acceso completo á edición dixital de The Fabricator en Español, tes acceso doado a recursos valiosos da industria.