Cuatro tipos de acero inoxidable y el papel de los elementos de aleación:
El acero inoxidable se puede clasificar en cuatro tipos principales: austenítico, martensítico, ferrítico y dúplex (Tabla 1). Esta clasificación se basa en su microestructura a temperatura ambiente. Cuando el acero con bajo contenido de carbono se calienta a 1550 °C, su microestructura cambia de ferrita a temperatura ambiente a austenita. Al enfriarse, la microestructura se transforma en ferrita. La austenita, presente a altas temperaturas, no es magnética y generalmente presenta menor resistencia, pero mayor ductilidad que la ferrita a temperatura ambiente.
Cuando el contenido de cromo (Cr) en el acero supera el 16 %, la microestructura a temperatura ambiente se fija en la fase ferrítica, manteniéndola en todos los rangos de temperatura. Este tipo se conoce como acero inoxidable ferrítico. Cuando el contenido de cromo (Cr) supera el 17 % y el de níquel (Ni) supera el 7 %, la fase austenítica se estabiliza, manteniéndola desde bajas temperaturas hasta el punto de fusión.
El acero inoxidable austenítico se suele denominar tipo "Cr-N", mientras que los aceros inoxidables martensíticos y ferríticos se denominan directamente tipo "Cr". Los elementos del acero inoxidable y los metales de aportación se pueden clasificar en elementos formadores de austenita y elementos formadores de ferrita. Los principales elementos formadores de austenita son Ni, C, Mn y N, mientras que los principales elementos formadores de ferrita son Cr, Si, Mo y Nb. Ajustar el contenido de estos elementos permite controlar la proporción de ferrita en la unión soldada.
El acero inoxidable austenítico, especialmente cuando contiene menos del 5 % de nitrógeno (N), es más fácil de soldar y ofrece una mejor calidad de soldadura en comparación con los aceros inoxidables con menor contenido de N. Las uniones soldadas de acero inoxidable austenítico presentan buena resistencia y ductilidad, lo que a menudo elimina la necesidad de tratamientos térmicos previos y posteriores a la soldadura. En el campo de la soldadura de acero inoxidable, el acero inoxidable austenítico representa el 80 % del uso total, por lo que es el tema principal de este artículo.
Cómo elegir el correctosoldadura de acero inoxidable¿Consumibles, cables y electrodos?
Si el material base es el mismo, la primera regla es "coincidir con el material base". Por ejemplo, si se conecta carbón a acero inoxidable 310 o 316, elija el material de carbón correspondiente. Al soldar materiales diferentes, siga la pauta de seleccionar un material base que coincida con un alto contenido de elementos de aleación. Por ejemplo, al soldar acero inoxidable 304 y 316, elija consumibles de soldadura tipo 316. Sin embargo, también hay muchos casos especiales donde el principio de "coincidir con el metal base" no se sigue. En este escenario, es aconsejable "consultar la tabla de selección de consumibles de soldadura". Por ejemplo, el acero inoxidable tipo 304 es el material base más común, pero no existe una varilla de soldadura tipo 304.
Si el material de soldadura debe coincidir con el metal base, ¿cómo elegir el material de soldadura para soldar alambre y electrodo de acero inoxidable 304?
Al soldar acero inoxidable 304, utilice consumibles de soldadura tipo 308 porque los elementos adicionales en el acero inoxidable 308 pueden estabilizar mejor el área de soldadura. El 308L también es una opción aceptable. L indica bajo contenido de carbono, el acero inoxidable 3XXL indica un contenido de carbono del 0,03%, mientras que el acero inoxidable 3XX estándar puede contener hasta un 0,08% de contenido de carbono. Dado que los consumibles de soldadura tipo L pertenecen al mismo tipo de clasificación que los consumibles de soldadura que no son de tipo L, los fabricantes deben considerar el uso de consumibles de soldadura tipo L por separado porque su bajo contenido de carbono puede reducir la tendencia a la corrosión intergranular. De hecho, el autor cree que si los fabricantes quieren mejorar sus productos, los materiales amarillos en forma de L se utilizarán más ampliamente. Los fabricantes que utilizan métodos de soldadura GMAW también están considerando el uso de acero inoxidable tipo 3XXSi porque SI puede mejorar las piezas de humectación y fugas. En el caso en que la pieza de carbón tenga un pico más alto o la conexión del baño de soldadura sea deficiente en la punta de la soldadura de la costura lenta en ángulo o de la soldadura traslapada, el uso de alambre de soldadura protegido con gas que contenga S puede humedecer la costura de carbón y mejorar la tasa de deposición.
Hora de publicación: 26 de septiembre de 2023