Puntas de soldadura de acero inoxidable austenítico.

El acero inoxidable austenítico es el tipo de acero inoxidable más utilizado, principalmente el tipo Cr18-Ni8, Cr25-Ni20, Cr25-Ni35. La soldadura de acero inoxidable austenítico tiene características obvias:

  • Soldadura de fisuras en caliente.

El acero inoxidable austenítico es fácil de formar una estructura voluminosa de grano columnar cuando las piezas de la junta de soldadura de alta temperatura y el tiempo de retención son más largos debido a la pequeña conductividad térmica y el gran coeficiente de expansión lineal. En el proceso de solidificación, si el contenido de azufre, fósforo, estaño, antimonio, niobio y otro elemento de impureza es mayor, esto conduce a la formación de eutécticos de bajo punto de fusión entre los granos. Cuando la junta soldada se somete a una alta tensión de tracción, las grietas de solidificación son fáciles de formar en la costura de soldadura y las grietas de licuefacción son fáciles de formar en la zona afectada por el calor, que son las grietas térmicas de la soldadura. El método más efectivo para prevenir el agrietamiento en caliente es reducir los elementos de impurezas que son fáciles de producir eutécticos de bajo punto de fusión en acero y materiales de soldadura y hacer que el acero inoxidable austenítico Cr - Ni contenga 4% ~ 12% de estructura de ferrita.

  • Corrosión intergranular.

Según la teoría del agotamiento del cromo, la precipitación del carburo de cromo en la superficie intergranular, que da como resultado el agotamiento del cromo en el límite de grano, es la principal razón de la corrosión intergranular. Por lo tanto, la elección de grados de carbono ultrabajo o materiales de soldadura que contengan elementos estabilizados como el niobio y el titanio son las principales medidas para prevenir la corrosión intergranular.

  • Corrosión bajo tensión.

El agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) generalmente se presenta como una falla frágil, y el tiempo de procesamiento de la falla es corto y el daño es grave. La tensión residual de la soldadura es la principal causa de agrietamiento por corrosión bajo tensión en el acero inoxidable austenítico. El cambio de microestructura de la junta soldada o la concentración de tensión de los medios corrosivos locales también son las razones.

  • Fase σ fragilización de uniones soldadas

La fase σ es un tipo de compuesto intermetálico frágil que se concentra principalmente en el límite de grano de los granos columnares. Para el acero inoxidable austenítico Cr-Ni, especialmente para el acero inoxidable Ni-Cr-Mo, es propenso a la transición de fase δ-σ y el cambio será más obvio cuando el contenido de ferrita δ en las uniones soldadas en más del 12%, lo que hace fragilización evidente en el metal de soldadura, es por eso que la cantidad de ferrita delta de la capa de revestimiento de la pared del reactor de hidrogenación de pared caliente se controlará en un 3% ~ 10%.

¿Qué material de soldadura es adecuado para la soldadura de acero inoxidable 304?

Se recomienda material de soldadura tipo 308 cuando se suelda acero inoxidable 304 porque los elementos adicionales en acero inoxidable 308 pueden estabilizar mejor la zona de soldadura. Alambres 308L también son una opción aceptable.

El contenido de carbono del acero inoxidable con bajo contenido de carbono es inferior al 0.03%, mientras que el acero inoxidable estándar puede contener hasta un 0.08% de contenido de carbono. Los fabricantes deben prestar especial atención al uso de materiales de soldadura de L-carbono porque su bajo contenido de carbono reduce la tendencia a la corrosión intergranular. Los fabricantes de soldadura GMAW también utilizan soldaduras 3XXSi como 308LSi or 316LSi porque el Si mejora la humectación de las soldaduras. En los casos en los que la soldadura tiene una joroba alta o donde la conexión de la piscina es deficiente en la punta del filete o la soldadura de solape, el uso de un alambre blindado con aire que contenga Si puede humedecer la soldadura y aumentar la tasa de depósito. Se pueden seleccionar materiales de soldadura Tipo 347 con una pequeña cantidad de Nb si se considera la precipitación de carburo.

¿Cómo soldar acero inoxidable y acero al carbono?

Algunas partes estructurales están soldadas a la superficie del acero al carbono con una capa resistente a la corrosión para reducir costos. Al soldar acero al carbono a metal base de aleación, el uso de material de soldadura con mayor contenido de aleación puede equilibrar la tasa de dilución en la soldadura. Por ejemplo, al soldar acero al carbono y acero inoxidable 304 o 316, así como otros aceros inoxidables diferentes, el alambre o electrodo 309L es una opción adecuada.

Si desea obtener un mayor contenido de Cr, utilice 312 soldadura material. Cabe señalar que la tasa de expansión térmica del acero inoxidable austenítico es un 50% mayor que la del acero al carbono. Al soldar, la diferencia en la tasa de expansión térmica producirá una tensión interna, que conducirá a la fisura. En este caso, es necesario seleccionar el material de soldadura apropiado o especificar el proceso de soldadura apropiado (Fig. 1). Muestra que cuando se suelda acero al carbono y acero inoxidable, la deformación por deformación causada por diferentes tasas de expansión térmica necesita más compensación.

¿Cuál es la preparación previa a la soldadura adecuada?

Antes de soldar, utilice un disolvente sin cloro para eliminar la grasa, las marcas y el polvo para evitar la resistencia a la corrosión del material base de acero inoxidable del acero al carbono. Algunas empresas utilizan un almacenamiento separado de acero inoxidable y acero al carbono para evitar la contaminación cruzada. Cuando se utilizan muelas abrasivas especiales y cepillos con acero inoxidable para limpiar el área alrededor de los biseles, a veces es necesario realizar una limpieza secundaria de las juntas. Debido a que la operación de compensación del electrodo de la soldadura de acero inoxidable es más difícil que la del acero al carbono, la limpieza de la junta es importante.

¿Cuál es el tratamiento posterior a la soldadura correcto?

En primer lugar, recordemos que la razón por la que el acero inoxidable no se oxida es que el Cr y el O reaccionan en la superficie del material para generar una capa de la densa capa de óxido y desempeñar un papel protector. La oxidación del acero inoxidable es causada por la precipitación de carburo y el calentamiento durante el proceso de soldadura, lo que resulta en la formación de óxido de hierro en la superficie de soldadura. Las soldaduras perfeccionadas en el estado de soldadura también pueden producir cortes en el área oxidada en el límite de la zona afectada por el calor de soldadura dentro de las 24 horas. Por lo tanto, para regenerar el nuevo óxido de cromo, el acero inoxidable debe pulirse, decaparse, lijarse o lavarse después de la soldadura.

¿Cómo controlar la precipitación de carburo en acero inoxidable austenítico?

Cuando el contenido de carbono excede el 0.02% a 800-1600 ℉, el C se difunde a los límites de los granos austeníticos y reacciona con Cr en los límites de los granos para formar carburos de cromo. Si el elemento C cura una gran cantidad de Cr, la resistencia a la corrosión del acero inoxidable disminuirá y se producirá corrosión intergranular cuando se exponga a un entorno corrosivo. Los resultados experimentales muestran que la corrosión intergranular ocurre en la zona de soldadura afectada por el calor en el tanque de agua con medios corrosivos. El uso de materiales de soldadura con bajo contenido de carbono o aleaciones especiales puede reducir la tendencia a la precipitación de carburo y mejorar la resistencia a la corrosión. También se pueden agregar Nb y Ti para solidificar C. En comparación con Cr, los elementos Nb y Ti tienen una mayor afinidad con C. grado347 El material de soldadura está diseñado para este propósito.

¿Por qué los alambres de acero inoxidable son magnéticos?

Los aceros inoxidables con estructura austenítica completa no son magnéticos. Sin embargo, la temperatura de soldadura más alta hace que los granos en la microestructura crezcan y la susceptibilidad a agrietarse aumenta después de la soldadura. Para reducir la sensibilidad al agrietamiento térmico, el fabricante de consumibles de soldadura agrega elementos formadores de ferrita al material de soldadura (Fig. 2). La fase de ferrita reduce el tamaño de grano de austenita y aumenta la resistencia al agrietamiento. La siguiente imagen muestra la fase de ferrita (parte gris) distribuida sobre la matriz de austenita en material de soldadura 309L.

El imán no se adhiere firmemente al metal de soldadura austenítico, pero se puede sentir una ligera succión al lanzarlo. Esto también lleva a algunos usuarios a creer que el producto está mal etiquetado o que se usa el material de soldadura incorrecto (especialmente cuando se quita la etiqueta del paquete). La cantidad de ferrita en el material de soldadura depende de la temperatura de servicio de la aplicación. El exceso de ferrita, por ejemplo, reduce la tenacidad a bajas temperaturas. Como resultado, la cantidad de ferrita para los materiales de soldadura de grado 308 utilizados en las tuberías de GNL está entre 3 y 6, mientras que el recuento de ferrita para los materiales de soldadura estándar de Tipo 308 es de 8. En resumen, los materiales de soldadura pueden parecer similares, pero incluso pequeñas diferencias en la composición a veces puede marcar una gran diferencia.

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