O aço inoxidável não é necessariamente difícil de trabalhar, mas sua soldagem requer atenção especial aos detalhes.Ele não dissipa o calor como o aço macio ou o alumínio e pode perder alguma resistência à corrosão se for aquecido demais.As melhores práticas ajudam a manter sua resistência à corrosão.Imagem: Miller Electric
A resistência à corrosão do aço inoxidável o torna uma escolha atraente para muitas aplicações críticas de tubos, incluindo alimentos e bebidas de alta pureza, produtos farmacêuticos, vasos de pressão e aplicações petroquímicas.No entanto, esse material não dissipa o calor como o aço macio ou o alumínio, e a soldagem inadequada pode reduzir sua resistência à corrosão.Aplicar muito calor e usar o metal de enchimento errado são dois culpados.
Aderir a algumas das melhores práticas de soldagem de aço inoxidável pode ajudar a melhorar os resultados e garantir que a resistência à corrosão do metal seja mantida.Além disso, atualizar o processo de soldagem pode aumentar a produtividade sem sacrificar a qualidade.
Ao soldar aço inoxidável, a escolha do metal de adição é fundamental para controlar o teor de carbono.Os metais de adição usados ​​para soldar tubos de aço inoxidável devem melhorar o desempenho da soldagem e ser adequados para a aplicação.
Procure metais de enchimento com a designação “L”, como ER308L, pois fornecem um teor máximo de carbono mais baixo, o que ajuda a manter a resistência à corrosão em ligas de aço inoxidável de baixo carbono.A soldagem de um metal base com baixo teor de carbono com metais de adição padrão aumenta o teor de carbono da junta soldada, aumentando o risco de corrosão.Evite metais de adição marcados com “H”, pois fornecem maior teor de carbono e são destinados a aplicações que exigem maior resistência em temperaturas elevadas.
Ao soldar aço inoxidável, também é importante selecionar um metal de adição com baixos níveis de traços (também conhecidos como impurezas) dos elementos.Estes são elementos residuais nas matérias-primas usadas para fazer metais de adição, incluindo antimônio, arsênico, fósforo e enxofre.Eles podem afetar muito a resistência à corrosão do material.
Como o aço inoxidável é muito sensível à entrada de calor, a preparação da junta e a montagem adequada desempenham um papel fundamental no controle do calor para manter as propriedades do material.As lacunas entre as peças ou o ajuste irregular exigem que a tocha permaneça em um lugar por mais tempo, e mais metal de adição é necessário para preencher essas lacunas.Isso pode fazer com que o calor se acumule na área afetada, o que pode causar o superaquecimento da peça.Um ajuste ruim também pode dificultar o preenchimento da lacuna e a obtenção da penetração necessária da solda.Tome cuidado para combinar as peças com o aço inoxidável o mais próximo possível.
A pureza deste material também é muito importante.Quantidades muito pequenas de contaminantes ou sujeira em juntas soldadas podem causar defeitos que reduzem a força e a resistência à corrosão do produto final.Para limpar o substrato antes de soldar, use uma escova especial de aço inoxidável que não tenha sido usada em aço carbono ou alumínio.
No aço inoxidável, a sensibilização é a principal causa de perda de resistência à corrosão.Isso pode acontecer quando a temperatura de soldagem e a taxa de resfriamento flutuam muito, resultando em uma mudança na microestrutura do material.
Esta solda externa em tubo de aço inoxidável, soldada usando GMAW e metal de deposição controlada (RMD) sem retrolavagem de raiz, é semelhante em aparência e qualidade às soldas feitas com retrolavagem GTAW.
Uma parte fundamental da resistência à corrosão do aço inoxidável é o óxido de cromo.Mas se o teor de carbono da solda for muito alto, o carboneto de cromo é formado.Eles ligam o cromo e impedem a formação do óxido de cromo desejado, o que confere ao aço inoxidável sua resistência à corrosão.Se não houver óxido de cromo suficiente, o material não terá as propriedades desejadas e ocorrerá corrosão.
A prevenção da sensibilização se resume à seleção do metal de adição e ao controle da entrada de calor.Conforme mencionado anteriormente, é importante selecionar um metal de adição com baixo teor de carbono ao soldar aço inoxidável.No entanto, o carbono às vezes é necessário para fornecer resistência para certas aplicações.O controle de temperatura é especialmente importante quando os metais de adição com baixo teor de carbono não são adequados.
Minimize o tempo que a solda e a zona afetada pelo calor permanecem em temperaturas elevadas, normalmente de 950 a 1500 graus Fahrenheit (500 a 800 graus Celsius).Quanto menos tempo a solda gasta nessa faixa, menos calor ela gera.Sempre verifique e observe a temperatura de interpasse durante o processo de soldagem.
Outra opção é usar metais de adição com componentes de liga, como titânio e nióbio, para evitar a formação de carboneto de cromo.Como esses componentes também afetam a resistência e a tenacidade, esses metais de adição não podem ser usados ​​em todas as aplicações.
A soldagem por arco de tungstênio com solda de raiz (GTAW) é um método tradicional de soldagem de tubos de aço inoxidável.Isso geralmente requer um backflush de argônio para evitar a oxidação na parte inferior da solda.No entanto, o uso de processos de soldagem a fio em tubos de aço inoxidável está se tornando mais comum.Nesses casos, é importante entender como diferentes gases de proteção afetam a resistência à corrosão do material.
Ao soldar aço inoxidável usando soldagem a arco de gás (GMAW), tradicionalmente usado argônio e dióxido de carbono, uma mistura de argônio e oxigênio ou uma mistura de três gases (hélio, argônio e dióxido de carbono).Normalmente, essas misturas contêm principalmente argônio ou hélio e menos de 5% de dióxido de carbono, pois o dióxido de carbono fornece carbono para a poça de fusão e aumenta o risco de sensibilização.Argônio puro não é recomendado para GMAW em aço inoxidável.
O fio tubular para aço inoxidável é projetado para trabalhar com uma mistura tradicional de 75% de argônio e 25% de dióxido de carbono.O fluxo contém ingredientes projetados para evitar a contaminação da solda por carbono do gás de proteção.
À medida que os processos GMAW evoluíram, eles tornaram mais fácil soldar tubos de aço inoxidável.Embora algumas aplicações ainda possam exigir processos GTAW, os processos avançados de processamento de arame podem fornecer qualidade semelhante e maior produtividade em muitas aplicações de aço inoxidável.
As soldas ID de aço inoxidável feitas com GMAW RMD são semelhantes em qualidade e aparência às soldas OD correspondentes.
Um passe de raiz usando um processo GMAW de curto-circuito modificado, como a deposição de metal controlada de Miller (RMD), elimina o retrocesso em algumas aplicações de aço inoxidável austenítico.O passe de raiz RMD pode ser seguido por GMAW pulsado ou soldagem a arco fluxado, economizando tempo e dinheiro em comparação com GTAW de retrolavagem, especialmente em tubos de diâmetro maior.
O RMD usa transferência de metal de curto-circuito controlada com precisão para produzir um arco e poça de fusão silenciosos e estáveis.Isso oferece menos chance de fusão a frio ou não fusão, menos respingos e melhor qualidade de passe de raiz do tubo.A transferência de metal controlada com precisão também garante a deposição uniforme de gotas e um controle mais fácil da poça de fusão e, portanto, da entrada de calor e da velocidade de soldagem.
Processos não tradicionais podem melhorar a produtividade da soldagem.Ao usar o RMD, a velocidade de soldagem pode ser de 6 a 12 pol/min.Como o processo melhora a produtividade sem aquecimento adicional das peças, ele ajuda a manter as propriedades e a resistência à corrosão do aço inoxidável.Reduzir a entrada de calor do processo também ajuda a controlar a deformação do substrato.
Este processo GMAW pulsado fornece comprimentos de arco mais curtos, cones de arco mais estreitos e menos entrada de calor do que a transferência de pulverização pulsada convencional.Como o processo é fechado, o desvio do arco e as flutuações na distância entre a ponta e a peça são praticamente eliminados.Isso simplifica o gerenciamento da poça de fusão com e sem soldagem no local.Finalmente, a combinação de um GMAW pulsado para enchimento e um rolo superior com um RMD para o rolo raiz permite que um procedimento de soldagem seja realizado usando um único fio e um único gás, reduzindo os tempos de troca de processo.
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。 Tube & Pipe Journal 于1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal tornou-se a primeira revista dedicada à indústria de tubos de metal em 1990.Hoje, continua sendo a única publicação do setor na América do Norte e se tornou a fonte de informações mais confiável para profissionais de tubos.
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