Quatro tipos de aço inoxidável e o papel dos elementos de liga:
O aço inoxidável pode ser classificado em quatro tipos principais: aço inoxidável austenítico, martensítico, ferrítico e duplex (Tabela 1). Essa classificação baseia-se na microestrutura do aço inoxidável à temperatura ambiente. Quando o aço de baixo carbono é aquecido a 1550 °C, sua microestrutura muda de ferrita (à temperatura ambiente) para austenita. Ao resfriar, a microestrutura retorna à ferrita. A austenita, que existe em altas temperaturas, não é magnética e geralmente apresenta menor resistência, mas maior ductilidade em comparação com a ferrita à temperatura ambiente.
Quando o teor de cromo (Cr) no aço ultrapassa 16%, a microestrutura à temperatura ambiente se estabiliza na fase ferrítica, mantendo a ferrita em todas as faixas de temperatura. Esse tipo de aço é denominado aço inoxidável ferrítico. Quando o teor de cromo (Cr) é superior a 17% e o teor de níquel (Ni) é superior a 7%, a fase austenítica se estabiliza, mantendo a austenita desde baixas temperaturas até o ponto de fusão.
O aço inoxidável austenítico é geralmente referido como tipo “Cr-N”, enquanto os aços inoxidáveis martensíticos e ferríticos são chamados diretamente de tipo “Cr”. Os elementos presentes no aço inoxidável e nos metais de adição podem ser categorizados em elementos formadores de austenita e elementos formadores de ferrita. Os principais elementos formadores de austenita incluem Ni, C, Mn e N, enquanto os principais elementos formadores de ferrita incluem Cr, Si, Mo e Nb. O ajuste do teor desses elementos permite controlar a proporção de ferrita na junta soldada.
O aço inoxidável austenítico, especialmente quando contém menos de 5% de nitrogênio (N), é mais fácil de soldar e oferece melhor qualidade de soldagem em comparação com aços inoxidáveis com menor teor de N. As juntas soldadas de aço inoxidável austenítico apresentam boa resistência e ductilidade, muitas vezes eliminando a necessidade de tratamentos térmicos pré e pós-soldagem. No campo da soldagem de aço inoxidável, o aço inoxidável austenítico representa 80% de todo o uso de aço inoxidável, tornando-se o foco principal deste artigo.
Como escolher o corretosoldagem de aço inoxidávelConsumíveis, fios e eletrodos?
Se o material base for o mesmo, a primeira regra é "combinar o material base". Por exemplo, se o carvão for soldado a aço inoxidável 310 ou 316, escolha o material de solda correspondente ao carvão. Ao soldar materiais diferentes, siga a diretriz de selecionar um material base que corresponda a um alto teor de elementos de liga. Por exemplo, ao soldar aço inoxidável 304 e 316, escolha consumíveis de soldagem do tipo 316. No entanto, também existem muitos casos especiais em que o princípio de "combinar o metal base" não é seguido. Nesse cenário, é aconselhável "consultar a tabela de seleção de consumíveis de soldagem". Por exemplo, o aço inoxidável tipo 304 é o material base mais comum, mas não existe um eletrodo de solda do tipo 304.
Se o material de soldagem precisa ser compatível com o metal base, como escolher o material de soldagem para soldar arame e eletrodo de aço inoxidável 304?
Ao soldar aço inoxidável 304, utilize consumíveis de soldagem do tipo 308, pois os elementos adicionais presentes nesse aço proporcionam melhor estabilização da área de solda. O 308L também é uma opção aceitável. O "L" indica baixo teor de carbono; o aço inoxidável 3XXL indica um teor de carbono de 0,03%, enquanto o aço inoxidável 3XX padrão pode conter até 0,08% de carbono. Como os consumíveis de soldagem do tipo "L" pertencem à mesma classificação dos consumíveis de soldagem de outros tipos, os fabricantes devem considerar o uso desses consumíveis separadamente, pois seu baixo teor de carbono reduz a tendência à corrosão intergranular. De fato, o autor acredita que, se os fabricantes desejarem aprimorar seus produtos, os materiais amarelos em formato de "L" serão cada vez mais utilizados. Os fabricantes que utilizam o método de soldagem GMAW também estão considerando o uso de aço inoxidável do tipo 3XXSi, pois o SI melhora a molhabilidade e reduz a fuga de solda. Nos casos em que a peça de carvão apresenta um pico mais elevado ou a conexão da poça de fusão é deficiente na base da solda em ângulo ou em solda de sobreposição, o uso de arame de soldagem com proteção gasosa contendo enxofre pode umedecer a junta de carvão e melhorar a taxa de deposição.
Data da publicação: 26/09/2023