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.
Seguir algumas das melhores práticas de soldagem de aço inoxidável pode ajudar a melhorar os resultados e garantir que o metal permaneça resistente à corrosão.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 razão para a 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 o HAZ estão 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 de soldagem tradicional para 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 porque 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 o processo 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 para preencher e fechar os passes, uma mudança que economiza tempo e dinheiro em comparação com o uso de GTAW com 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 resulta em 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 um comprimento de arco mais curto, cone de arco mais estreito e menos entrada de calor do que a 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.Por fim, a combinação de GMAW pulsado para enchimento e rolo superior com RMD para rolo raiz permite que um procedimento de soldagem seja realizado usando um único fio e um único gás, reduzindo o tempo de troca do 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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