Soldadura de acero inoxidable a acero dulce/ acero al carbono/ acero de baja aleación
La soldadura de metales disímiles (DMW) se utiliza con frecuencia para unir aceros inoxidables con otros materiales.
Este enfoque se usa con mayor frecuencia cuando se requiere una transición en las propiedades mecánicas y/o el rendimiento en servicio.
Soldadura de metales disímiles (DMW)
Por ejemplo, las tuberías de acero inoxidable austenítico se utilizan a menudo para contener vapor a alta temperatura en plantas de generación de energía.
Sin embargo, por debajo de una determinada temperatura y presión, los aceros al carbono o los aceros de baja aleación funcionan adecuadamente y, a menudo, se utiliza una transición del acero inoxidable a otros aceros con fines económicos (el acero al carbono, o acero de baja aleación, es mucho menos costoso que el acero inoxidable). .
Consideración para soldaduras diferentes
Las características esenciales a tener en cuenta al soldar metales diferentes son:
Las temperaturas de fusión de los dos metales en cuestión: las temperaturas muy diferentes pueden significar que el punto de fusión más alto puede no derretirse o podría proporcionar una cantidad desproporcionadamente pequeña del baño de soldadura.
Coeficientes de expansión: los coeficientes de expansión térmica muy diferentes pueden generar una tensión indebida en la aleación de baja expansión durante cualquier ciclo térmico posterior a la soldadura.
Incluso puede haber un problema durante el enfriamiento inicial que podría dejar una tensión interna indeseable en la unión.
A veces es necesario proporcionar una capa de enmantequillado con un coeficiente de expansión intermedio.
Coeficientes de conductividad térmica: si un metal en un enlace tiene una conductividad térmica alta, este lado de la soldadura estará a una temperatura más baja y esto podría conducir a propiedades de unión no uniformes.
Soldadura de acero inoxidable a acero dulce/acero al carbono/acero de baja aleación (temperatura de hasta 600 °F (315 °C)
La elección del consumible debe cubrir no solo el requisito de resistencia en la soldadura. Otros factores, como el punto de fusión relativo a los padres, el color, las fases nocivas que pueden ocurrir y la posibilidad de corrosión, deben incluirse en las consideraciones.
El electrodo/alambre de relleno más común que se usa para unir acero inoxidable o acero inoxidable dúplex con acero dulce es E309L/ ER309L (soldadura con electrodo revestido/varilla TIG-MIG) para servicio a temperatura normal. Para altas temperaturas, se prefieren los consumibles a base de níquel.
Aquí E309L, ENiCrFe-2, ENiCeFe-3 y ENICrMo-3 son consumibles SMAW. Su equivalente para TIG/MIG será: ER309L, ERNiCr-3 y ERNiCrMo-3.
La siguiente tabla muestra la combinación de varias combinaciones de soldadura diferentes entre acero inoxidable, acero inoxidable dúplex y acero al carbono y aceros Cr-Mo.
Soldadura de acero ferrítico (P No. 1, 2, 3, 4 y 5) a otro acero ferrítico, el alambre de soldadura debe tener una química equivalente al metal base o una química de soldadura diluida.
Soldadura de piezas a presión, el alambre de relleno debe coincidir con la química del material de la pieza a presión.
Soldadura de aceros ferríticos (P-No. 1 a P-No. 5 y P-No. 15E) a:
- Aceros inoxidables martensíticos (P-No. 6); o
- Aceros inoxidables ferríticos (P-No. 7); o
- Aceros inoxidables austeníticos (P-No. 8), el alambre de soldadura se seleccionará en base a:
1) La varilla de soldadura/alambre de relleno 309 y el tipo 309L se pueden usar para temperaturas de diseño de hasta 600 °F (315 °C).
Para temperaturas superiores a 600 °F (315 °C), se deben utilizar consumibles de soldadura a base de níquel (p. ej., ENiCrFe-3, ERNiCr-3, etc.).
Soldadura de acero dulce o acero de baja aleación (P1, P3, P4 y P5) a aceros inoxidables (P6, P7 y P8) para aplicaciones de alta temperatura
2. Los materiales de relleno de aleación a base de níquel se pueden seleccionar utilizando las condiciones de diseño que se muestran en la siguiente tabla:
Uso del diagrama de Schaeffler: unión de acero inoxidable y acero dulce
El diagrama de Schaeffler es útil para proporcionar una aproximación de microestructura para soldaduras de metales diferentes, ya que los aceros inoxidables, los aceros al carbono y los aceros de baja aleación se pueden trazar en el diagrama y se pueden hacer predicciones de microestructura para todos estos aceros.
Es una indicación de los constituyentes que estarán presentes en la microestructura para varios valores de los porcentajes equivalentes de níquel y cromo.
Soldadura de metales disímiles con aleaciones de níquel
Estas aleaciones son más sensibles al azufre, al fósforo, al plomo y al zinc. Para determinar si es probable que una soldadura produzca un problema, la composición del baño de soldadura debe estimarse utilizando el método proporcional.
