Este artículo cubre en profundidad las pautas de soldadura de acero inoxidable 316 y 316 a otros materiales como acero dulce, acero de baja aleación, Inconel y otros grados de acero inoxidable (304, 310, 321, 2205).
Antes de conocer los requisitos de soldadura, primero comprendamos los grados disponibles de acero inoxidable 316, la metalurgia y sus propiedades mecánicas.
Especificación de material de acero inoxidable 316
El acero 316 es un acero inoxidable austenítico con número P 8. El número UNS del acero inoxidable 316 es S31600. El grado equivalente ISO/EN del acero inoxidable 316 es 1.4401 .
El grado de acero inoxidable 316 está disponible en las siguientes variantes:
- 316
- 316L
- 316H
- 316Ti
- 316Cb
- 316N
- 316LN
Las especificaciones de material de acero inoxidable 316 comúnmente utilizadas son ASTM A182, A193, A194, A213, A217, A240, A249, 312, A351, EN10088-3, etc.
Composición química de acero inoxidable 316
El acero inoxidable 316 es un acero inoxidable austenítico de cromo-níquel que contiene entre 2 y 3 % de molibdeno. La adición de molibdeno le da al acero inoxidable 316 una mejor resistencia a la corrosión que el acero inoxidable 304, al mismo tiempo que proporciona una mayor resistencia a temperaturas elevadas.
La composición química completa del acero inoxidable 316 y 316L según lo requerido por la especificación ASTM A240 se proporciona en la siguiente tabla.
| Calificación | 316 | 316L |
| Elemento | Peso % | Peso % |
| Carbón | 0.08 | 0.030 |
| Manganeso | 2.00 | 2.00 |
| Silicio | 0.75 | 0.75 |
| Cromo | 16 -18 | 16 -18 |
| Níquel | 10- 14 | 10- 14 |
| Molibdeno | 2.0- 3.0 | 2.0- 3.0 |
| Nitrógeno | 0.10 | 0.10 |
| Azufre | 0.30 | 0.30 |
| Fósforo | 0.045 | 0.045 |
Propiedades mecánicas del acero inoxidable 316
El acero inoxidable 316 tiene excelentes propiedades mecánicas. Es fuerte y dúctil, por lo que es una opción ideal para una amplia gama de aplicaciones. El acero inoxidable 316 tiene un límite elástico más alto que el acero inoxidable 304 y puede funcionar a temperaturas elevadas. También posee buena resistencia a la fluencia, tensión a la ruptura y resistencia a la tracción a altas temperaturas.
Las propiedades del acero inoxidable 316 se enumeran en la siguiente tabla:
| Propiedad | Válvula |
|---|---|
| Límite elástico, Ksi (MPa) | 75 (515) |
| Resistencia a la tracción, Ksi (MPa) | 30 (205) |
| % de elongación | 40 mínimo |
| Dureza Brinell (HRBW) | 217 (95) |
Varillas de soldadura de acero inoxidable 316
Se recomienda el uso de varillas de soldadura de acero inoxidable 316 para obtener los mejores resultados al soldar esta aleación. Las varillas de soldadura de acero inoxidable 316 están disponibles en una variedad de diámetros y longitudes.
Se pueden utilizar para una amplia gama de aplicaciones de soldadura, incluida la soldadura orbital, la soldadura TIG y la soldadura MIG.
La varilla de soldadura principal 316 es E316-15, E316-16, E316-17 según la especificación AWS A5.4. Las varillas de soldadura 316 TIG están clasificadas en AWS A5.9. Las siguientes varillas de soldadura 316 se utilizan para soldar diferentes grados de acero inoxidable 316:
- E316-15/16
- E316L-15/16
- E316H-15/16
- E316LMn-15/16
Alambre de soldadura de acero inoxidable 316
Alambre de soldadura de acero inoxidable 316, según la especificación AWS A5.9 son ER316, ER316L, ER316LSi. Estas varillas se utilizan para soldar en muchas industrias, incluidas las de alimentos y bebidas, farmacéutica, petróleo y gas, y más.
Este cable proporciona una excelente resistencia a la corrosión en muchos entornos y se puede utilizar tanto en aplicaciones de interior como de exterior. Además, este alambre ofrece buenas propiedades mecánicas y es fácil de soldar.
Gas de soldadura de acero inoxidable 316
El argón puro se usa para soldadura TIG para crear una soldadura más limpia, mientras que una mezcla de argón y oxígeno 2-4 se usa para soldadura mig para crear una soldadura más fuerte. El gas de soldadura de acero inoxidable 316 es un gas de grado industrial y es importante usar el gas correcto para la aplicación correcta.
Electrodo de soldadura de acero inoxidable 316
La soldadura con varilla de acero inoxidable 316 se realiza con varilla de soldadura E316-15 o E316-16. Use E316L-15 cuando suelde grado AISI 316L. De manera similar, la varilla de soldadura E316H-15 se utilizará al soldar 316H (grado 316 SS con alto contenido de carbono).
La soldadura con varilla de acero inoxidable 316 se realizará mediante DCEP (polaridad de soldadura inversa). Esto proporcionará mejores propiedades mecánicas del depósito de soldadura con una buena penetración de la soldadura.
Soldadura TIG Acero Inoxidable 316
El proceso TIG es muy adecuado para soldar acero inoxidable 316 debido a su excelente resistencia a la corrosión y propiedades de alta resistencia. Al soldar aceros inoxidables 316, es importante utilizar un metal de aporte que coincida con la composición del metal base.
Los metales de aporte más comunes para el acero inoxidable 316 son ER316L y E316LSi. Este metal de aporte brindará buenas propiedades mecánicas y anticorrosivas al mismo tiempo que permitirá que la soldadura coincida con el material base. ER316H se utiliza para soldar grado 316H.
La soldadura con ER316LSi (con silicona adicional) proporciona mejores características de humectación para el baño de soldadura lento de acero inoxidable. Por lo tanto, mejore la apariencia del cordón de soldadura.
Use protección de gas argón puro con DCEN (polaridad directa) para soldar acero inoxidable 316 y otros grados 316 como 316L o 316H, por ejemplo.
Cuando suelde acero inoxidable 316, use una entrada de calor baja. Esto mejorará la microestructura y la tenacidad del metal de soldadura. La alta entrada de calor durante la soldadura de acero inoxidable 316 puede dar como resultado una ferrita de metal de soldadura alta con propiedades inferiores.
Soldadura MIG Acero inoxidable 316
Lo más importante que debe recordar cuando realice una soldadura MIG de acero inoxidable 316 es utilizar el alambre adecuado. ER316 o ER316LSi son las mejores opciones para este tipo de metal. La soldadura MIG de acero inoxidable 316 a menudo se realiza con alambre ER316 o ER316LSi.
La soldadura MIG de acero inoxidable 316 se realiza mediante DCEP o polaridad de soldadura inversa. DCEP brinda una buena penetración y apariencia del cordón de soldadura junto con propiedades mejoradas del metal de soldadura.
Otro factor importante a considerar cuando se suelda MIG acero inoxidable 316 es la mezcla de gases. Cuando suelde acero inoxidable 316, use una mezcla de gas con 2% de oxígeno y 98% de argón.
Soldadura de acero inoxidable 316 a acero dulce
Al soldar acero inoxidable 316 con acero dulce, debe usar un metal de aporte que sea compatible con ambos metales.
Para soldadura con electrodo revestido, use varilla de soldadura E309L-15 o E309L-16. Para soldadura TIG de acero inoxidable 316 a acero dulce, use ER309L o ER309LSi con gas protector de argón puro y polaridad de soldadura DCEN.
Para soldadura MIG, acero inoxidable 316 a acero dulce, use alambre de relleno de soldadura ER309L o Er309LSi , una mezcla de gas de argón con 2-4% de oxígeno y polaridad de soldadura DCEP.
Use herramientas de soldadura separadas como una amoladora, un cepillo de limpieza, un cepillo de alambre y un martillo para soldar material de acero inoxidable.
Soldadura 316 a Inconel 625
La soldadura de 316 a Inconel 625 es un proceso que se puede completar con la varilla de soldadura o el alambre de relleno adecuados. Los dos metales tienen puntos de fusión y soldabilidad similares, lo que los hace ideales para soldar juntos.
La principal diferencia entre los dos metales es su composición química; Inconel 625 tiene un alto contenido de níquel, cromo y molibdeno, mientras que el 316 tiene un bajo contenido de níquel y molibdeno.
Esto significa que Inconel 625 tiene menos probabilidades de corroerse que 316, lo que lo convierte en la opción ideal para soldar en entornos de alta corrosión.
La soldadura con varilla 316 a Inconel 625 se realiza con varilla de soldadura ENiCrFe-2 o -3 . Las soldaduras TIG y MIG se realizan con alambrón de aporte de soldadura ERNiCr-3 (Inco 625).
Cuando suelde TIG 316 a Inconel 625, use argón puro para soldar blindaje y purga con polaridad de soldadura DCEN.
Soldadura de acero inoxidable 316 a 321
El 316 es un acero inoxidable austenítico con cromo, níquel y molibdeno, mientras que el 321 es un acero inoxidable austenítico estabilizado con titanio con cromo y níquel.
La principal diferencia entre las dos aleaciones es la adición de titanio al 321, que reduce o evita la precipitación de carburos durante la soldadura y la exposición a altas temperaturas. Esto hace que el 321 sea más resistente a la corrosión intergranular que el 316.
Varilla de soldadura de barra para soldar 316 a 321 es E316-15 o E347-15 . Para soldar 316L a 321 se puede utilizar varilla E316L-15 o E347L-15.
Al soldar 316 a 321, es importante usar un metal de aporte que tenga una composición química similar a la de los metales base.
Para soldadura TIG y MIG de acero inoxidable 316 a 321, ER316LSi o ER321 o ER347 serían opciones apropiadas. También es importante usar una entrada de calor baja al soldar estas dos aleaciones juntas, ya que demasiado calor puede provocar la precipitación de carburos y la fragilización del metal de soldadura.
Soldadura 316 a 2205
316 es un acero inoxidable mientras que 2205 es un acero inoxidable dúplex. Para soldar acero inoxidable 316 a acero inoxidable dúplex 2205, puede usar soldadura con varilla o soldadura TIG-MIG.
Para saber más sobre la soldadura de acero inoxidable dúplex, lea mi artículo sobre soldadura de acero inoxidable dúplex 2205.
La soldadura con varilla de 316 a 2205 se realiza con varilla de soldadura E2209-15 o E309LMo-15. Las soldaduras TIG y MIG de 316 a 2205 se realizan con hilo de soldadura ER2209 o ER309LMo. Cuando se suelda con soldadura TIG y MIG, se requiere una protección externa y un gas de purga.
Soldadura 316 a 310 SS
La soldadura de acero inoxidable 316 a 310 se realiza con varilla de soldadura E309-15 o E309L-15 o E310-15. Cualquiera de estas varillas de soldadura por electrodos se puede utilizar para soldar con éxito acero inoxidable 310 a acero inoxidable 316.
Del mismo modo, la soldadura TIG de acero inoxidable 316 a 310 se puede realizar con alambrón de aporte ER309L, ER309LSi o ER310.
Soldadura de acero inoxidable 316 con varilla 309
No se recomienda soldar acero inoxidable 316 con varilla 309. Para soldar 316 a 316 en sí, use un alambre de relleno correspondiente, como el tipo ER316 o ER316LSi.
Soldar 316 con varilla 309 dará como resultado una mayor cantidad de ferrita del metal de soldadura y, por lo tanto, una menor resistencia a la corrosión, menor ductilidad y menor tenacidad.
