L'acer inoxidable no és necessàriament difícil de treballar, però soldar-lo requereix una atenció acurada als detalls. No dissipa la calor com l'acer suau o l'alumini, i pot perdre una mica de resistència a la corrosió si hi poses massa calor. Les millors pràctiques ajuden a mantenir la seva resistència a la corrosió. Imatge: Miller Electric
La resistència a la corrosió de l'acer inoxidable el converteix en una opció atractiva per a moltes aplicacions de tubs crítiques, com ara aliments i begudes d'alta puresa, farmacèutica, recipients a pressió i aplicacions petroquímiques. No obstant això, aquest material no dissipa la calor com l'acer suau o l'alumini, i una soldadura inadequada pot reduir la seva resistència a la corrosió.
Seguir algunes bones pràctiques per a la soldadura d'acer inoxidable pot ajudar a millorar els resultats i garantir que el metall conserva la seva resistència a la corrosió. A més, l'actualització del procés de soldadura pot aportar beneficis de productivitat sense comprometre la qualitat.
En la soldadura d'acer inoxidable, la selecció del metall d'aportació és fonamental per controlar el contingut de carboni. Els metalls d'aportació utilitzats per a la soldadura de canonades d'acer inoxidable han de millorar el rendiment de la soldadura i complir els requisits de l'aplicació.
Busqueu metalls d'aportació amb una designació "L", com ara ER308L, ja que proporcionen un contingut màxim de carboni més baix que ajuda a mantenir la resistència a la corrosió dels aliatges d'acer inoxidable amb baix contingut de carboni.
Quan es solda acer inoxidable, també és important triar un metall d'aportació amb baixos nivells de traça (també conegut com a impureses) d'elements. Aquests són elements residuals en les matèries primeres que s'utilitzen per fabricar metalls d'aportació, com antimoni, arsènic, fòsfor i sofre. Poden afectar molt la resistència a la corrosió del material.
Com que l'acer inoxidable és molt sensible a l'entrada de calor, la preparació de les juntes i el muntatge adequat tenen un paper clau en el control de la calor per mantenir les propietats del material. A causa dels buits entre les peces o l'ajust desigual, la torxa ha de romandre en un lloc més temps i es necessita més metall d'aportació per omplir aquests buits. Això pot provocar que s'acumuli calor a la zona afectada, que pot sobreescalfar la peça. per garantir que les peces encaixin a l'acer inoxidable el més a prop possible.
La neteja d'aquest material també és molt important. Quantitats molt petites de contaminació o brutícia a les juntes soldades poden provocar defectes que redueixen la resistència i la resistència a la corrosió del producte final. Per netejar el substrat abans de soldar, utilitzeu un raspall especial d'acer inoxidable que no s'hagi utilitzat en acer al carboni o alumini.
En l'acer inoxidable, la sensibilització és la principal causa de pèrdua de resistència a la corrosió. Això pot passar quan la temperatura de soldadura i la velocitat de refrigeració fluctuen massa, canviant la microestructura del material.
Aquesta soldadura OD en canonada d'acer inoxidable, soldada amb GMAW i deposició metàl·lica regulada (RMD) sense retrofluig del pas de l'arrel, és similar en aparença i qualitat a les soldadures fetes amb GTAW retroflux.
Una part clau de la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable és l'òxid de crom. Però si el contingut de carboni a la soldadura és massa alt, es formarà carbur de crom. Aquests s'uneixen al crom i eviten la formació de l'òxid de crom desitjat, que proporciona resistència a la corrosió de l'acer inoxidable. Si no hi ha prou òxid de crom, el material no tindrà les propietats desitjades i la corrosió no tindrà les propietats desitjades.
La prevenció de la sensibilització es redueix a la selecció del metall d'aportació i el control de l'entrada de calor. Com s'ha esmentat anteriorment, és important triar un metall d'aportació baix en carboni per a la soldadura d'acer inoxidable. Tanmateix, de vegades es requereix carboni per proporcionar força per a determinades aplicacions. El control de la calor és especialment important quan els metalls d'aportació amb baix contingut de carboni no són una opció.
Minimitzeu la quantitat de temps que la soldadura i la zona afectada per la calor romanen a temperatures elevades, normalment es consideren de 950 a 1.500 graus Fahrenheit (de 500 a 800 graus Celsius). Com menys temps passi la soldadura en aquest rang, menys calor generarà. Comproveu i observeu sempre la temperatura d'interpass a l'aplicació de soldadura.
Una altra opció és utilitzar metalls d'aportació dissenyats amb components d'aliatge com el titani i el niobi per evitar la formació de carbur de crom. Com que aquests components també afecten la resistència i la tenacitat, aquests metalls d'aportació no es poden utilitzar en totes les aplicacions.
La soldadura d'arc de tungstè de gas (GTAW) per a la passada d'arrel és el mètode tradicional de soldadura de canonades d'acer inoxidable. Normalment, això requereix un retroflux d'argó per ajudar a prevenir l'oxidació a la part posterior de la soldadura. Tanmateix, l'ús de processos de soldadura de filferro en tubs d'acer inoxidable és cada cop més comú.
Quan es solda acer inoxidable mitjançant el procés de soldadura per arc de metall gasós (GMAW), s'utilitzen tradicionalment argó i diòxid de carboni, una barreja d'argó i oxigen, o una mescla de tres gasos (heli, argó i diòxid de carboni). Normalment, aquestes mescles contenen majoritàriament argó o heli i menys del 5% de diòxid de carboni proporciona la sensació de carbonització i augmenta el risc de la soldadura de diòxid de carboni. no recomanat per a GMAW en acer inoxidable.
El filferro amb nucli de flux per a acer inoxidable està dissenyat per funcionar amb una barreja tradicional de 75% d'argó i 25% de diòxid de carboni. El flux conté ingredients dissenyats per evitar que el carboni del gas protector contamini la soldadura.
A mesura que els processos GMAW han evolucionat, han simplificat la soldadura de tubs i canonades d'acer inoxidable. Tot i que algunes aplicacions encara poden requerir processos GTAW, els processos avançats de filferro poden proporcionar una qualitat similar i una productivitat més alta en moltes aplicacions d'acer inoxidable.
Les soldadures ID d'acer inoxidable fetes amb GMAW RMD són similars en qualitat i aspecte a les soldadures OD corresponents.
El pas d'arrel mitjançant un procés GMAW de curtcircuit modificat, com ara la deposició de metalls regulats (RMD) de Miller, elimina el retroflux en algunes aplicacions d'acer inoxidable austenític. El pas d'arrel RMD es pot seguir per GMAW polsat o per soldadura d'arc amb nucli de flux i passades de tapa, un canvi que estalvia temps i diners en comparació amb l'ús de GTAW amb purgues grans.
RMD utilitza una transferència de metall de curtcircuit controlada amb precisió per produir un arc tranquil i estable i un bassal de soldadura. Això proporciona menys possibilitats de voltes fredes o falta de fusió, menys esquitxades i un pas d'arrel de canonada de major qualitat.
Els processos no convencionals poden augmentar la productivitat de la soldadura. Quan s'utilitza un RMD, la velocitat de soldadura pot ser de 6 a 12 polzades/min. Com que el procés augmenta la productivitat sense escalfament addicional de les peces, ajuda a mantenir les propietats i la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable. L'entrada de calor reduïda del procés també ajuda a controlar la deformació del substrat.
Aquest procés GMAW polsat proporciona longituds d'arc més curtes, cons d'arc més estrets i menys entrada de calor que la transferència de polsos d'esprai convencional. Com que el procés és de llaç tancat, s'eliminen pràcticament la deriva de l'arc i les variacions de distància entre punta i peça de treball. Això proporciona un control més fàcil del bassal per a la soldadura en el lloc i fora del lloc. re i un gas, eliminant els temps de canvi de procés.
Pipe & Tube Memphis 2022 és una conferència per a professionals que treballen en tecnologia de soldadura i sense soldadura. Cap altre esdeveniment a Amèrica del Nord reuneix tants líders de canonades per compartir experiència. No us ho perdeu!
Ara amb accés complet a l'edició digital de The FABRICATOR, accés fàcil a recursos valuosos de la indústria.
L'edició digital de The Tube & Pipe Journal és ara totalment accessible i ofereix un fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Gaudeix d'accés complet a l'edició digital de STAMPING Journal, que ofereix els últims avenços tecnològics, bones pràctiques i notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Ara amb accés complet a l'edició digital de The Fabricator en Español, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.