Elección del electrodo de soldadura de acero inoxidable adecuado: Guía completa

Las varillas de soldadura de acero inoxidable son esenciales para unir aceros resistentes a la corrosión o al calor que contengan más de 10,5% de cromo y menos de 50% de níquel. La selección de las varillas de soldadura adecuadas es fundamental y debe basarse en el grado de acero inoxidable específico y las condiciones operativas, incluidos los factores de temperatura y medioambientales.

En el caso de los aceros inoxidables termorresistentes que trabajan a temperaturas elevadas, el objetivo principal es garantizar la resistencia a la fisuración de la soldadura y mantener el rendimiento a alta temperatura de la unión soldada. En el caso de aceros austeníticos resistentes al calor como 10Cr18Ni9Ti y Cr17Ni13, en los que la relación cromo-níquel es superior a 1, se recomiendan normalmente varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico-ferrítico. Para los aceros austeníticos estabilizados resistentes al calor, como el Cr16Ni25Mo6 y el Cr15Ni25W4Ti2, con una relación cromo-níquel inferior a 1, es fundamental que la composición del metal de soldadura coincida con la del metal base, aumentando al mismo tiempo elementos como el molibdeno, el wolframio y el manganeso para mejorar la resistencia a las grietas.

Cuando se sueldan aceros inoxidables resistentes a la corrosión expuestos a diversos medios corrosivos, la selección de la varilla debe adaptarse al entorno específico y a la temperatura de funcionamiento. Para aplicaciones por encima de 300°C en entornos altamente corrosivos, se prefieren varillas de soldadura que contengan elementos estabilizadores como el titanio o el niobio, o varillas de acero inoxidable de muy bajo contenido en carbono. En entornos con ácido sulfúrico o clorhídrico diluido, suelen elegirse varillas que contengan molibdeno o una combinación de molibdeno y cobre. Para los equipos que funcionan a temperatura ambiente en condiciones ligeramente corrosivas o cuando la prevención de la oxidación es la principal preocupación, las varillas de soldadura de acero inoxidable sin titanio ni niobio suelen ser suficientes.

Cuando se sueldan aceros inoxidables al cromo, como el martensítico 12Cr13 o el ferrítico 10Cr17Ti, suelen emplearse varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico al cromo-níquel para mejorar la ductilidad de la unión soldada. Esta selección ayuda a mitigar el potencial de fracturas frágiles en estos grados.

Es importante tener en cuenta que el proceso de soldadura, el aporte de calor y el tratamiento térmico posterior a la soldadura también desempeñan un papel crucial a la hora de conseguir unas propiedades óptimas de la unión. Consulte siempre las normas de soldadura más recientes y las recomendaciones del fabricante para aplicaciones específicas, y considere la posibilidad de realizar pruebas de cualificación del procedimiento de soldadura en componentes críticos para garantizar que se alcanzan las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión deseadas.

Varilla de soldadura de acero inoxidable Número de modelo

Según las disposiciones de GB/T983-2012 "Varillas de soldadura de acero inoxidable", el número de modelo de las varillas de soldadura de acero inoxidable se divide en función de la composición química del metal depositado, el tipo de revestimiento, la posición de soldadura y el tipo de corriente de soldadura.

El método para compilar el número de modelo es el siguiente:

a) La primera parte se representa con la letra "E" para indicar el varilla para soldar.

b) La segunda parte es el número que sigue a la letra "E", que indica la clasificación de la composición química del metal depositado. La letra "L" indica un menor contenido de carbono, y la letra "H", un mayor contenido de carbono. Si existen otros requisitos especiales para la composición química, se representa mediante el símbolo elemental colocado después del número.

c) La tercera parte es el primer dígito después del guión "-", que indica la posición de soldadura, como se muestra en la Tabla 2.

Tabla 2 Código de posición de soldadura

El explosivo posición de soldadura se muestra en GB/T16672, donde PA=soldadura plana, PB=soldadura en ángulo plano, PD=soldadura en ángulo de elevación, PF=soldadura vertical ascendente, PG=soldadura vertical descendente.

d) La cuarta parte es el último dígito, que indica el tipo de revestimiento y el tipo de corriente, como se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3 Códigos de tipos de revestimiento

Ejemplo de modelo

Los ejemplos de modelos de electrodos completos de esta norma son los siguientes:

E 308-1 6

• E - Indica que el tipo de revestimiento es Rutilo, que es adecuado para la soldadura CA/CC.
• 308 - Código de clasificación de la composición química del metal depositado
• 1 - Indicación de la posición de soldadura
• 6 - Varilla de soldadura indicadora

Selección de varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico, martensítico y ferrítico comunes

A continuación se presentan algunas selecciones específicas de austeníticos, martensíticos y acero inoxidable ferrítico varillas de soldadura:

1. Elección de las varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico (véase la tabla 1)

Para garantizar que el metal de soldadura del acero inoxidable austenítico mantenga la misma resistencia a la corrosión y otras propiedades que el metal base, el contenido de carbono de las varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico no debe ser superior a la del metal base.

Tabla 1 Selección de varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico de uso común

2. Elección de varillas de soldadura de acero inoxidable martensítico (véase el cuadro 2)

Existen dos tipos de varillas para soldar acero inoxidable martensítico: acero inoxidable al cromo varillas de soldadura y varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico al cromo-níquel.

Tabla 2 Selección de electrodos comunes de acero inoxidable martensítico

3. Elección de las varillas de soldadura de acero inoxidable ferrítico (véase el cuadro 3)

Debido a la baja tenacidad del metal depositado a partir de ferríticos materiales de soldaduraEl uso de varillas de soldadura ferríticas no está muy extendido, debido a la dificultad de introducir eficazmente en el baño de soldadura elementos ferríticos añadidos, como el Al o el Ti.

Tabla 3 Selección de varillas de soldadura de acero inoxidable ferrítico

Tabla de selección de varillas de acero inoxidable

Características de soldadura y selección de electrodos de acero inoxidable austenítico

Características de soldadura y selección de electrodos de acero inoxidable austenítico

El acero inoxidable austenítico es famoso por su excepcional soldabilidad y sus amplias aplicaciones industriales. Aunque generalmente no requiere procesos de soldadura especializados, comprender sus características únicas es crucial para lograr resultados óptimos. Este artículo ofrece un análisis exhaustivo de los posibles defectos de soldadura en los inoxidables austeníticos, incluyendo el agrietamiento en caliente, la corrosión intergranular, el agrietamiento por corrosión bajo tensión y varias formas de fragilización de la unión soldada (baja temperatura, fase sigma y fractura frágil de la línea de fusión). Además, ofrece estrategias prácticas de prevención para cada uno de estos problemas.

Mediante una síntesis de principios teóricos y conocimientos prácticos, este estudio profundiza en los entresijos de la selección de electrodos para soldar acero inoxidable austenítico. Explora cómo la composición del material, las condiciones de servicio y los requisitos específicos de la aplicación influyen en la elección de los consumibles de soldadura. El artículo subraya que la consecución de una soldadura de calidad superior depende de la sinergia entre unos parámetros de proceso adecuados y una selección juiciosa del electrodo.

El acero inoxidable se ha convertido en un material indispensable en industrias de alto rendimiento como la aeroespacial, la petroquímica, el procesamiento químico avanzado y la generación de energía nuclear. La clasificación de los aceros inoxidables suele basarse en su composición química (cromo frente a cromo-níquel) o en su microestructura (ferrítico, martensítico, austenítico y dúplex austenítico-ferrítico). Entre ellos, el acero inoxidable austenítico, a menudo denominado acero inoxidable 18-8 por su contenido típico de cromo y níquel, destaca por su mayor resistencia a la corrosión.

Aunque el acero inoxidable austenítico puede tener un límite elástico inferior en comparación con otras calidades, lo compensa con una excelente ductilidad, una tenacidad excepcional y una soldabilidad superior. Estas propiedades lo convierten en el material preferido para componentes críticos de equipos de procesamiento químico, recipientes a presión y diversas aplicaciones industriales en las que la integridad del material es primordial.

A pesar de sus muchas ventajas, la soldadura del acero inoxidable austenítico requiere una cuidadosa consideración. Unas técnicas de soldadura inadecuadas o una selección inadecuada del metal de aportación pueden provocar diversos defectos que comprometan el rendimiento del material. Entre ellos se incluyen la sensibilización, el desequilibrio del contenido de ferrita o la formación de fases intermetálicas, que pueden afectar negativamente a la resistencia a la corrosión, las propiedades mecánicas o la vida útil de la estructura soldada.

Al abordar estos retos mediante un diseño de procesos y una selección de materiales informados, los ingenieros y profesionales de la soldadura pueden aprovechar al máximo las capacidades del acero inoxidable austenítico, garantizando un rendimiento robusto y fiable en entornos industriales exigentes.

Características de la soldadura de acero inoxidable austenítico

(I) Es propenso a agrietarse en caliente

La fisuración en caliente es un defecto que puede producirse fácilmente al soldar acero inoxidable austenítico, incluidas las fisuras longitudinales y transversales de la soldadura, golpe de arco grietas, grietas de raíz de la primera pasada y grietas entre capas en la soldadura multicapa. Esto es especialmente cierto en el caso de los aceros inoxidables austeníticos con alto contenido en níquel.

1. Causas del agrietamiento en caliente

(1) El acero inoxidable austenítico tiene un gran intervalo de fase líquido-sólido, lo que da lugar a un mayor tiempo de cristalización y a una fuerte orientación cristalográfica de la fase única. austenita, lo que provoca una grave segregación de impurezas.

(2) Tiene un pequeño coeficiente de conductividad térmica y un gran coeficiente de dilatación lineal, lo que provoca grandes tensiones internas de soldadura (normalmente tensiones de tracción en la soldadura y en la zona afectada por el calor).

(3) Elementos como C, S, P, Ni en el acero inoxidable austenítico pueden formar eutécticos de baja fusión en el baño de soldadura. Por ejemplo, el Ni3S2 formado por S y Ni tiene un punto de fusión de 645°C, mientras que el eutéctico Ni-Ni3S2 tiene un punto de fusión de sólo 625°C.

2. Medidas preventivas

(1) Utilice una soldadura de estructura dúplex. Procure que el metal de soldadura tenga una estructura dúplex austenítica y ferrítica. Controlar el contenido de ferrita por debajo de 3-5% puede alterar la dirección de austenita cristales columnares y refinar los granos. Además, la ferrita puede disolver más impurezas que la austenita, reduciendo la segregación de eutécticos de baja fusión en los límites de grano de la austenita.

(2) Proceso de soldadura medidas. En la medida de lo posible, deben seleccionarse electrodos con revestimiento alcalino de calidad, junto con una energía de línea pequeña, corrientes pequeñas y una soldadura rápida no oscilatoria. En el acabado, tratar de rellenar el cráter y utilizar argón. soldadura por arco en la primera pasada para minimizar la tensión de soldadura y la formación de grietas en los cráteres.

(3) Controlar la composición química. Limitar estrictamente el contenido de impurezas como S, P en la soldadura para reducir las eutécticas de baja fusión.

(II) Corrosión intergranular

La corrosión intergranular se produce entre los granos, provocando la pérdida de la fuerza de unión entre los granos, con lo que la resistencia desaparece casi por completo. Cuando se somete a tensión, se fractura a lo largo de los límites de los granos.

1. Causas

Según la teoría del agotamiento del cromo, cuando la soldadura y la zona afectada por el calor se calientan a la temperatura de sensibilización de 450-850℃ (zona de temperatura peligrosa), el carbono, que está sobresaturado, se difunde a los límites de grano de la austenita debido al mayor radio atómico del Cr y a la menor velocidad de difusión. Forma Cr23C6 con el compuesto de cromo en el límite de grano, lo que da lugar a límites de grano pobres en cromo, insuficientes para resistir la corrosión.

2. Medidas preventivas

(1) Control del contenido de carbono

Utilizar materiales de soldadura de acero inoxidable bajo en carbono o ultra bajo en carbono (W(C) ≤ 0,03%) como el A002.

(2) Añadir estabilizadores

La adición de elementos como Ti, Nb en el acero y los materiales de soldadura, que tienen una mayor afinidad con el C que el Cr, puede combinarse con el C para formar carburos estables, evitando así el agotamiento del cromo en los límites de grano austeníticos. Los aceros inoxidables y materiales de soldadura comunes contienen Ti, Nb, como los aceros 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni12MO2Ti, los electrodos E347-15, el alambre de soldadura H0Cr19Ni9Ti, etc.

(3) Utilizar una estructura dúplex

Al introducir en la soldadura una cierta cantidad de elementos formadores de ferrita, como Cr, Si, Al, Mo, procedentes de alambres o electrodos de soldadura, se forma en la soldadura una estructura dúplex de austenita + ferrita. Dado que el Cr se difunde más rápidamente en la ferrita que en la austenita, el Cr se difunde más rápidamente hacia el límite de grano en la ferrita, reduciendo el agotamiento del cromo en los límites de grano de la austenita. El contenido de ferrita en el metal de soldadura se controla generalmente para que sea de 5% a 10%. Si hay demasiada ferrita, la soldadura se vuelve quebradiza.

(4) Enfriamiento rápido

Dado que el acero inoxidable austenítico no sufre endurecimiento, la velocidad de enfriamiento del junta de soldadura puede aumentarse durante el proceso de soldadura, por ejemplo, colocando una almohadilla de cobre bajo la pieza o enfriándola directamente con agua.

En soldadura, se pueden utilizar corrientes pequeñas, velocidades de soldadura elevadas, arcos cortos y soldadura de varias pasadas para reducir el tiempo de permanencia de la junta de soldadura en la zona de temperatura peligrosa, evitando la formación de zonas empobrecidas en cromo.

(5) Realizar el tratamiento de solución o el tratamiento térmico de homogeneización

Después de soldar, calentar la unión a 1050-1100℃ para disolver los carburos en la austenita y enfriar rápidamente para formar una estructura austenítica monofásica estable.

Alternativamente, realizar un tratamiento térmico de homogeneización, manteniendo la temperatura a 850-900℃ durante 2 horas. En este tiempo, el Cr dentro de los granos de austenita se difunde a los límites de grano, y el contenido de Cr en los límites de grano alcanza de nuevo más de 12%, evitando así la corrosión intergranular.

(III) Agrietamiento por corrosión bajo tensión

El agrietamiento por corrosión bajo tensión es una forma de corrosión destructiva que se produce en los metales bajo la acción combinada de tensiones y medios corrosivos. Según ejemplos de fallos por corrosión bajo tensión en equipos y componentes de acero inoxidable e investigaciones experimentales, cabe suponer que bajo la acción conjunta de determinadas tensiones estáticas de tracción y medios electroquímicos específicos a determinadas temperaturas, los aceros inoxidables existentes pueden presentar corrosión bajo tensión.

Una de las principales características de la corrosión bajo tensión es que la combinación de medios y materiales corrosivos presenta selectividad. Los medios que pueden provocar corrosión bajo tensión en el acero inoxidable austenítico son principalmente el ácido clorhídrico y los medios que contienen cloruros, así como el ácido sulfúrico, el ácido nítrico, los hidróxidos (álcalis), el agua de mar, el vapor, la solución de H2S, la solución concentrada de NaHCO3+NH3+NaCl y otros.

1. Causas

El agrietamiento por corrosión bajo tensión es el fenómeno de agrietamiento retardado que se produce cuando una unión soldada se somete a un esfuerzo de tracción en un entorno corrosivo específico. El agrietamiento por corrosión bajo tensión en la unión soldada de acero inoxidable austenítico es un modo de fallo grave, que se manifiesta como fallo frágil sin deformación plástica.

2. Medidas preventivas

(1) Procedimientos racionales de procesamiento y montaje

Minimizar al máximo la deformación en frío, evitar el ensamblaje forzado y prevenir diversas formas de daños (incluido el ensamblaje y las quemaduras por arco) durante el ensamblaje que pueden actuar como fuentes de grietas SCC y provocar corrosión por picaduras.

(2) Elección racional del material de soldadura

Garantizar un buen ajuste entre el cordón de soldadura y el material base, y evitar cualquier estructura adversa como el engrosamiento del grano y la dureza y fragilidad. martensita.

(3) Técnica de soldadura adecuada

Garantizar la costura de soldadura esté bien formada y no produzca ninguna concentración de tensiones ni defectos de picadura, como socavaduras. Adoptar una secuencia de soldadura razonable para reducir el nivel de tensión residual de soldadura. Por ejemplo, evitar las juntas cruzadas, cambiar las ranuras en forma de Y por ranuras en forma de X, reducir adecuadamente el ángulo de la ranura, utilizar trayectorias de soldadura cortas y utilizar una energía lineal baja.

(4) Tratamiento antiestrés

Aplicar un tratamiento térmico posterior a la soldadura, como el completo recocido o recocido de alivio de tensiones. Utilizar martilleo posterior a la soldadura o granallado granallado cuando el tratamiento térmico es difícil de aplicar.

(5) Medidas de gestión de la producción

Controlar las impurezas del medio, como O2, N2, H2O en amoníaco líquido, H2S en gas licuado de petróleo, O2, Fe3+, Cr6+ en soluciones de cloruro, etc. Aplicar medidas anticorrosión, como revestimiento, recubrimiento o protección catódica, y añadir inhibidores de la corrosión.

(IV) Fragilización de la unión soldada

Después de que las soldaduras de acero inoxidable austenítico se hayan calentado a altas temperaturas durante cierto tiempo, se produce una disminución de la tenacidad al impacto, conocida como fragilización.

1. Fragilización del metal de soldadura a bajas temperaturas (475°C de fragilización)

(1) Causas

La estructura de las soldaduras dúplex que contienen una gran cantidad de fase ferrita (más de 15%~20%) experimentará una disminución significativa de la plasticidad y la tenacidad tras el calentamiento a 350~500°C. Dado que la velocidad de fragilización es más rápida a 475°C, esto se denomina fragilización a 475°C.

En las uniones soldadas de acero inoxidable austenítico, la resistencia a la corrosión o a la oxidación no siempre es el rendimiento más crítico. Cuando se utilizan a bajas temperaturas, la plasticidad y la tenacidad del metal de soldadura se convierten en propiedades clave.

Para cumplir los requisitos de tenacidad a baja temperatura, normalmente se desea una estructura de austenita única para la estructura de la soldadura con el fin de evitar la presencia de δ ferrita. La presencia de ferrita δ siempre empeora la tenacidad a baja temperatura, y cuanto más contiene, más grave es la fragilización.

(2) Medidas preventivas

① Al tiempo que se garantiza la resistencia al agrietamiento y a la corrosión del metal de soldadura, la fase de ferrita debe controlarse a un nivel inferior, en torno a 5%.

② Las soldaduras que han sufrido fragilización a 475°C pueden eliminarse mediante temple a 900°C.

2. σ Fragilización en fase de la unión soldada

(1) Causas

Cuando las juntas de soldadura de acero inoxidable austenítico se utilizan durante un periodo prolongado en el intervalo de temperaturas de 375~875°C, se produce un compuesto intermetálico FeCr conocido como fase σ. La fase σ es dura y quebradiza (HRC>68).

La precipitación de la fase σ provoca una fuerte disminución de la tenacidad al impacto de la soldadura, fenómeno conocido como fragilización por fase σ. Por lo general, la fase σ solo aparece en soldaduras de estructura dúplex; cuando la temperatura de funcionamiento supera los 800~850 °C, la fase σ también precipitará en soldaduras de austenita monofásica.

(2) Medidas preventivas

① Limitar el contenido de ferrita en el metal de soldadura (menos de 15%); utilizar materiales de soldadura de superaleación, es decir, materiales de soldadura con alto contenido de níquel, y controlar estrictamente el contenido de Cr, Mo, Ti, Nb y otros elementos.

② Utilizar una pequeña especificación para reducir el tiempo de permanencia del metal de soldadura a altas temperaturas.

③ Para la fase σ ya precipitada, realizar un tratamiento de disolución cuando las condiciones lo permitan, para disolver la fase σ en austenita.

④ Calentar la unión soldada a 1000~1050°C y enfriar rápidamente. La fase σ no suele aparecer en el acero 1Cr18Ni9Ti.

3. Fractura por fragilidad de la línea de fusión

(1) Causas

Cuando el acero inoxidable austenítico se utiliza a altas temperaturas durante períodos prolongados, puede producirse una fractura frágil a lo largo de la línea de fusión.

(2) Medidas preventivas

La adición de Mo al acero puede mejorar su capacidad para resistir la fractura frágil a alta temperatura.

Del análisis anterior se desprende que la elección correcta de las medidas del proceso de soldadura o de los materiales de soldadura puede evitar que se produzcan las defectos de soldadura. El acero inoxidable austenítico tiene una excelente soldabilidad, y casi todos los métodos de soldadura puede utilizarse para soldar acero inoxidable austenítico.

Entre los distintos métodos de soldadura, el arco metálico (SMAW) se utiliza ampliamente debido a su adaptabilidad a varias posiciones y diferentes espesores de chapa. A continuación, vamos a analizar los principios y métodos de selección de varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico para diferentes propósitos.

Puntos clave para la selección de varillas de soldadura para acero inoxidable austenítico

El acero inoxidable se utiliza principalmente por su resistencia a la corrosión, pero también se emplea para aceros resistentes al calor y a bajas temperaturas.

Por lo tanto, al soldar acero inoxidable, el rendimiento de la varilla de soldadura debe coincidir con el uso previsto del acero inoxidable. La selección de las varillas de soldadura de acero inoxidable debe basarse en el metal base y las condiciones de trabajo, incluida la temperatura de funcionamiento y los medios de contacto.

Tabla de diferentes calidades de acero inoxidable y los tipos y números de varilla de soldadura correspondientes.

(I) Punto clave uno

Generalmente, la selección de las varillas de soldadura puede referirse al material del metal base, eligiendo varillas de soldadura que tengan la misma composición o una composición similar a la del metal base. Por ejemplo, A102 corresponde a 0Cr18Ni9, A137 corresponde a 1Cr18Ni9Ti.

(II) Punto clave dos

Dado que el contenido de carbono afecta en gran medida a la resistencia a la corrosión del acero inoxidable, generalmente se recomienda seleccionar varillas de soldadura de acero inoxidable en las que el metal depositado contenga una cantidad de carbono inferior a la del metal base. Por ejemplo, para el 316L debe elegirse una varilla de soldadura A022.

(III) Punto clave tres

El metal de soldadura del acero inoxidable austenítico debe garantizar las propiedades mecánicas. Esto puede verificarse mediante una evaluación del proceso de soldadura.

(IV) Punto clave cuatro (acero austenítico resistente al calor)

Para los aceros inoxidables termorresistentes (aceros austeníticos termorresistentes) utilizados a altas temperaturas, las varillas de soldadura seleccionadas deben satisfacer principalmente la resistencia al agrietamiento por calor del metal de soldadura y el rendimiento a altas temperaturas de la unión soldada.

1. Para los aceros austeníticos termorresistentes con Cr/Ni≥1, como 1Cr18Ni9Ti, se adoptan generalmente varillas de soldadura de acero inoxidable austenítico-ferrítico, y conviene que el contenido de ferrita en el metal de soldadura sea de 2-5%. Si el contenido de ferrita es demasiado bajo, la resistencia al agrietamiento del metal de soldadura es pobre; si es demasiado alto, puede formar fácilmente una fase quebradiza sigma durante el uso a largo plazo a altas temperaturas o tratamiento térmico, causando grietas. Por ejemplo, A002, A102, A137. En algunos casos específicos de aplicación, si se requiere un metal de soldadura totalmente austenítico, se puede optar por las varillas de soldadura A402, A407, etc.
2. Para el acero austenítico estabilizado resistente al calor con Cr/Ni<1, como Cr16Ni25Mo6, al tiempo que se garantiza que el metal de soldadura es químicamente similar al metal base, debe aumentarse el contenido de Mo, W, Mn y otros elementos en el metal de soldadura para mantener la resistencia térmica y mejorar la resistencia a las grietas. Por ejemplo, utilizando A502, A507.

(V) Punto clave cinco (acero inoxidable resistente a la corrosión)

Para los aceros inoxidables resistentes a la corrosión que operan en diversos medios corrosivos, las varillas de soldadura deben seleccionarse en función del medio y la temperatura de funcionamiento, garantizando su resistencia a la corrosión (realizando pruebas de comportamiento a la corrosión en el uniones soldadas).

1. Para un medio con fuerte corrosividad a temperaturas de funcionamiento superiores a 300℃, es necesario utilizar varillas de soldadura de acero inoxidable con elementos estabilizadores como Ti o Nb o varillas de soldadura de acero inoxidable con contenido ultrabajo en carbono, como A137 o A002.
2. Para los medios que contienen ácido sulfúrico diluido o ácido clorhídrico, se suelen seleccionar varillas de soldadura con Mo o tanto Mo como Cu, como A032, A052.
3. Para trabajos con corrosión débil o equipos en los que sólo se desea evitar la contaminación por óxido, pueden utilizarse varillas de soldadura de acero inoxidable sin Ti ni Nb. Para garantizar la resistencia a la corrosión bajo tensión del metal de soldadura, se deben utilizar materiales de soldadura de superaleación, es decir, el contenido de resistentes a la corrosión elementos de aleación (Cr, Ni, etc.) en el metal de soldadura debe ser mayor que en el metal base. Por ejemplo, utilizar materiales de soldadura del tipo 00Cr18Ni12Mo2 (como A022) para soldar piezas 00Cr19Ni10.

(VI) Punto clave seis

Para que el acero inoxidable austenítico trabaje en condiciones de baja temperatura, debe garantizarse la tenacidad al impacto a baja temperatura a la temperatura de funcionamiento de la unión soldada, por lo que se utilizan varillas de soldadura austeníticas puras, como A402, A407.

(VII) Punto clave siete

A base de níquel soldadura de aleación También se pueden seleccionar varillas, como utilizar un material de soldadura a base de níquel con 9% Mo para soldar acero inoxidable súper austenítico tipo Mo6.

(VIII) Punto Clave Ocho: Selección de los tipos de fundente de la varilla de soldadura

1. Dado que el metal de soldadura del acero austenítico dúplex contiene intrínsecamente una cierta cantidad de ferrita, que proporciona una buena plasticidad y tenacidad, la diferencia entre las varillas de soldadura de fundente básico y las de fundente tipo titanio-calcio en términos de resistencia a la fisuración no es tan significativa como en el caso de las varillas de soldadura de acero al carbono. De ahí que, en las aplicaciones prácticas, se preste más atención al rendimiento del proceso de soldadura, utilizando sobre todo varillas de soldadura con códigos de tipo de fundente 17 ó 16 (como A102A, A102, A132, etc.).
2. Sólo cuando la rigidez de la estructura es alta o la soldadura grieta metálica es pobre (como ciertos aceros inoxidables al cromo martensíticos, aceros inoxidables al cromo-níquel de estructura austenítica pura, etc.) debería considerarse la posibilidad de seleccionar varillas de soldadura de acero inoxidable con fundente básico con código 15 (como A107, A407, etc.).

Precauciones para el uso de varillas de soldadura de acero inoxidable

1. El acero inoxidable al cromo presenta cierta resistencia a la corrosión (frente a ácidos oxidativos, ácidos orgánicos y corrosión gaseosa), al calor y al desgaste. Se suele utilizar en materiales para centrales eléctricas, plantas químicas e industrias petrolíferas. El acero inoxidable al cromo es relativamente difícil de soldar; debe prestarse atención al proceso de soldadura, las condiciones de tratamiento térmico y la selección de las varillas de soldadura adecuadas.
2. El acero inoxidable al cromo 13 presenta un endurecimiento significativo después de la soldadura y es propenso al agrietamiento. Si la soldadura se realiza con el mismo tipo de varillas de acero inoxidable al cromo (G202, G207), debe precalentarse por encima de 300℃ y enfriarse lentamente hasta unos 700℃ después de soldar. Si la pieza no puede someterse a un tratamiento térmico posterior a la soldadura, deben seleccionarse varillas para soldar de acero inoxidable al cromo-níquel (A107, A207).
3. En el caso del acero inoxidable al cromo 17, la resistencia a la corrosión y la soldabilidad pueden mejorarse añadiendo elementos estables como Ti, Nb, Mo, etc. Es más fácil de soldar que el acero inoxidable al cromo 13. Si se suelda con el mismo tipo de varillas de acero inoxidable al cromo (G302, G307), es necesario un precalentamiento superior a 200℃ y un revenido posterior a la soldadura a unos 800℃. Si el tratamiento térmico posterior a la soldadura no es posible, entonces deben elegirse varillas para soldar de acero inoxidable al cromo-níquel (A107, A207).
4. Las varillas para soldar de acero inoxidable al cromo-níquel poseen una buena resistencia a la corrosión y a la oxidación, y se utilizan ampliamente en la industria química, la industria de fertilizantes, la industria petrolera y la fabricación de equipos médicos.
5. Durante la soldadura del acero inoxidable al cromo-níquel, el carbono precipita debido al calentamiento repetido, reduciendo su resistencia a la corrosión y sus propiedades mecánicas.
6. Las varillas de soldadura de acero inoxidable al cromo-níquel son del tipo titanio-calcio y del tipo bajo en hidrógeno. El tipo titanio-calcio puede utilizarse tanto para corriente alterna como para corriente continua, pero cuando se suelda con corriente alterna, la penetración de la fusión es poco profunda y tiende a enrojecer, por lo que es preferible utilizar una fuente de corriente continua. Las varillas con diámetros de 4,0 y menores pueden utilizarse para soldadura en todas las posiciones, y las de 5,0 y mayores para soldadura plana y soldadura en ángulo.
7. Las barras de soldadura deben permanecer secas cuando están en uso. El tipo titanio-calcio debe secarse a 150℃ durante una hora, mientras que el tipo bajo en hidrógeno debe secarse a 200-250℃ durante una hora (debe evitarse el secado repetido, o el revestimiento de la varilla puede agrietarse y desprenderse). El revestimiento de la varilla de soldadura debe mantenerse libre de aceite y otros contaminantes para evitar que aumente el contenido de carbono en la soldadura y afecte a la calidad de la misma.
8. Para evitar la corrosión intergranular debida al calentamiento, la corriente de soldadura no debe ser demasiado alta; debe ser aproximadamente 20% inferior a la de soldadura de acero al carbono varillas. La longitud del arco no debe ser demasiado larga, y es necesario un enfriamiento rápido entre capas, siendo preferibles trayectorias de soldadura estrechas.
9. La soldadura de aceros diferentes requiere una cuidadosa selección de las varillas de soldadura para evitar el agrietamiento térmico o la precipitación de la fase sigma, que provoca fragilidad tras el tratamiento térmico a alta temperatura. La selección debe seguir la norma para la elección de varillas de soldadura para aceros inoxidables y aceros disimilares, y deben adoptarse los procesos de soldadura adecuados.

Conclusión

La soldadura de acero inoxidable austenítico tiene sus características únicas, y la selección de varillas de soldadura para acero inoxidable austenítico es particularmente importante. A través de la experiencia práctica a largo plazo, se ha demostrado que el uso de las medidas anteriores puede lograr diferentes métodos de soldadura para diferentes materiales y diferentes varillas de soldadura para diferentes materiales.

La selección de las varillas de soldadura de acero inoxidable debe basarse en el metal base y las condiciones de trabajo, incluidas la temperatura de funcionamiento y los medios de contacto. Esto tiene una gran importancia orientativa para nosotros, ya que sólo así podemos conseguir los resultados esperados. calidad de soldadura.