Métodos de soldadura comunes
Existen numerosas formas de soldar tubos de acero inoxidable. Estos son algunos procedimientos típicos para soldar tubos de acero inoxidable:
1. Selección de los suministros de soldadura apropiados: TIG, MIG y consumibles de soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW) son solo algunas de las opciones disponibles para soldar. Teniendo en cuenta que cada tipo tiene ventajas y desventajas, es esencial elegir el tipo apropiado. Por ejemplo, la soldadura TIG, que crea una superficie más limpia que la soldadura MIG o FCAW, se emplea con frecuencia para aplicaciones de paredes delgadas. Para aplicaciones de paredes gruesas o donde se necesita una tasa de deposición más alta, se utilizan con frecuencia MIG y FCAW.
2. Prepare la tubería: recorte la tubería a la longitud deseada y limpie la superficie de la tubería para eliminar cualquier residuo, aceite u otros contaminantes que puedan interferir con el proceso de soldadura.
3. Elija un método de soldadura: algunos de los métodos más populares para soldar tuberías de acero inoxidable incluyen la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW o TIG), la soldadura por arco de metal con gas (GMAW o MIG) y la soldadura por arco de metal blindado (SMAW o soldadura con varilla) . El grosor de la tubería, el nivel deseado de calidad de la soldadura y el equipo disponible pueden tener un impacto en la selección de la técnica.
4. Instale el equipo de soldadura: ensamble el equipo de soldadura, el suministro de gas, el material de relleno y cualquier otro equipo según lo especificado por el método que ha elegido.
5. Conviértase en una tubería: mantenga la soldadura a la temperatura, velocidad y ángulo correctos siguiendo la técnica de soldadura sugerida para el método que ha elegido. Por ejemplo, las tuberías de acero inoxidable se utilizan ampliamente en la soldadura TIG, que implica el uso de un electrodo de tungsteno para crear un arco entre el electrodo y la tubería y agregar metal de aporte según sea necesario.
6. Verifique la soldadura: después de soldar, inspeccione la soldadura en busca de imperfecciones, incluidas fracturas, porosidad o fusión parcial. Si encuentra algún defecto, arregle la soldadura según sea necesario.
Algunas consideraciones para la soldadura
Cuando se trata de soldar tubos y tuberías de acero inoxidable, no hay brujería involucrada. El producto final cumplirá con los estándares de calidad prescritos y conservará las propiedades de resistencia a la corrosión previstas si los metales de aporte, las juntas, la limpieza y las técnicas de soldadura se han utilizado correctamente. Sin embargo, las mejoras en los procedimientos y métodos probados y verdaderos permiten a los fabricantes de tuberías aumentar la producción sin comprometer la resistencia del acero inoxidable a la corrosión.
1. Elección de los metales de aporte
Para los tubos de acero inoxidable, los metales de aporte se eligen para satisfacer las necesidades de la aplicación y mejorar el rendimiento de la soldadura. Se aplica una concentración máxima de carbono reducida a los metales de aporte con una designación "L", como ER308L. Se mantiene la resistencia a la corrosión de las aleaciones de acero inoxidable con bajo contenido de carbono, lo cual es importante para aplicaciones de alta pureza que incluyen alimentos, bebidas y productos farmacéuticos. Los metales de aporte señalados con una “H”, por otro lado, tienen un mayor contenido de carbono y son ideales para aplicaciones que requieren más resistencia, particularmente a altas temperaturas. Por otro lado, los metales de aporte con un mayor contenido de silicio pueden aumentar la producción al aumentar las uniones a tope, la fluidez del baño de soldadura y las velocidades de desplazamiento.
2. Problemas y remedios para la sensibilización
El principal factor que reduce la resistencia a la corrosión es la sensibilización. El revestimiento “inoxidable” de acero inoxidable está compuesto de óxido de cromo. Se formará carburo de cromo, que unirá el cromo y evitará que se forme óxido de cromo si el contenido de carbono de la soldadura y la zona cercana afectada por el calor es alto. Como resultado, el acero comienza a corroerse, lo cual es necesario para obtener la resistencia a la corrosión deseada.
Hay tres formas de abordar el tema de la sensibilización. El primero es emplear metales de aporte y una matriz baja en carbono para minimizar o eliminar completamente el carbono. Debido a que el carbono juega un papel significativo en la aleación en aplicaciones particulares, este enfoque no siempre es viable.
La segunda técnica implica reducir la cantidad de tiempo que la soldadura y la zona afectada por el calor pasan a temperaturas que pueden causar sensibilización, reducir la cantidad de soldaduras y soldar con la menor cantidad de entrada de calor posible para lograr un enfriamiento rápido.
La utilización de metales de aporte con composiciones de aleación particulares para detener el desarrollo de carburos de cromo es una tercera técnica.
3. Para mantener la resistencia a la corrosión, se necesitan gases protectores
El argón generalmente se usa como gas de retrosoplado cuando se sueldan tuberías de acero inoxidable, aunque esto puede resultar en el desarrollo de algunos nitruros en la raíz de la soldadura, lo que reduce la resistencia a la corrosión. Para la soldadura por arco de argón y tungsteno con gas (TIG) de tuberías de acero inoxidable, los expertos recomiendan usar argón directo.
Los alambres tubulares para soldar acero inoxidable son creados por los fabricantes para funcionar en una mezcla típica de 75/25 % de gas de argón/dióxido de carbono. La soldadura está protegida de la contaminación por carbono en el gas de protección gracias a la composición del fundente. Además, la acción fundente de la cubierta de escoria elimina el carbón adicional y evita que se filtre en la costura de soldadura. No se necesita retroceso para soldar con éxito el acero inoxidable 304 cuando se emplea la técnica de Deposición de Metal Regulada (RMDTM). Sin embargo, el acero inoxidable dúplex debe purgarse con un gas inerte, como el argón.
4. Controlar la entrada de calor y la velocidad impulsa el proceso
Controlar la entrada de calor, el enfriamiento, la resistencia a la corrosión y la distorsión son aspectos importantes del proceso de soldadura. La soldadura TIG sigue siendo la mejor opción para tubos de alta pureza con diámetros de 6 pulgadas o menos y espesores de pared de Clase 10 porque normalmente se usa para soldar tubos de acero inoxidable. La soldadura TIG autógena a tope cuadrado es el procedimiento recomendado para el acero inoxidable apto para alimentos de alta pureza. Al usar esta técnica para fusionar el tubo sin usar ningún metal de aporte, se reduce el calor y también se eliminan las posibles alteraciones químicas. Cualquier tubería que tenga menos de 1/8″ de espesor normalmente se somete a este procedimiento. El biselado de la tubería y la adición de metal de relleno se vuelven necesarios a medida que el grosor de la tubería aumenta de 10 a 40 pulgadas. La soldadura TIG sigue siendo la mejor opción para algunos diámetros más pequeños y paredes más gruesas (como el Schedule 80 con un diámetro de 2 pulgadas).
