Cómo evitar la deformación y la corrosión intergranular en la soldadura de acero inoxidable

1 Selección de consumibles para soldadura de acero inoxidable

Los electrodos de soldadura de acero inoxidable se dividen en dos categorías principales según el estándar GB/T983-2012: electrodos de acero inoxidable al cromo y electrodos de acero inoxidable al cromo-níquel.

1. Electrodos de acero inoxidable al cromo.

   Combina el acero inoxidable al cromo ordinario para equipos eléctricos, petroleros y químicos. Este material tiene poca soldabilidad; Se requiere un control estricto del calor de soldadura y un tratamiento térmico posterior para evitar defectos por grietas.

2. Electrodos de acero inoxidable al cromo-níquel.

   La opción principal para la fabricación de maquinaria médica, alimentaria y de precisión, que presenta una resistencia superior a la corrosión y la oxidación. Regla de operación clave: reducir la corriente de soldadura en aproximadamente un 20 % en comparación con el acero al carbono, acortar la longitud del arco y adoptar cordones de soldadura estrechos con enfriamiento rápido de la capa intermedia para bloquear la corrosión intergranular.

2 estándares de operación básicos para la soldadura TIG de acero inoxidable

La soldadura TIG se adapta a placas de acero inoxidable de menos de 6 mm, lo que proporciona soldaduras suaves y una deformación mínima. Adopte una fuente de alimentación característica externa vertical con polaridad recta de CC (pieza de trabajo positiva, electrodo de tungsteno negativo).

1. Requisito de gas protector

   Argón puro con 99,99% de pureza. Caudal de gas: 8–10 L/min para corriente de 50–150 A; 12–15 L/min para corriente de 150–250 A.

2. Extensión de electrodo de tungsteno

   4–5 mm para soldadura plana; 2–3 mm para soldaduras en ángulo con blindaje deficiente; 5–6 mm para ranuras profundas. La distancia entre la boquilla y la pieza de trabajo no deberá exceder los 15 mm.

3. Control de longitud de arco

   1–3 mm para acero inoxidable, más corto que la soldadura de acero al carbono. Un arco demasiado largo daña la protección del argón y provoca poros de oxidación.

4. Limpieza previa a la soldadura

   Elimina completamente las capas de aceite, óxido y óxido de las costuras de soldadura para evitar poros internos.

5. Blindaje trasero para paso de raíz.

   Agregue protección de argón en la parte posterior de las juntas a tope para evitar la oxidación de las raíces y la corrosión intergranular.

6. Antorcha y ángulo del alambre

   Mantenga una distancia de 80 a 85° entre el electrodo de tungsteno y la pieza de trabajo; Mantenga el ángulo del alambre de relleno por debajo de 10° para estabilizar el charco fundido.

7. Aislamiento del viento

   Coloque barreras contra el viento para el trabajo al aire libre. Los talleres interiores necesitan ventilación para evitar la perturbación del gas.

3 Especificaciones estándar para soldadura MIG de acero inoxidable

Adopte una fuente de alimentación característica plana con polaridad inversa de CC (cable positivo).

1. Opciones de gas protector

   Argón puro al 99,99 % o Ar mixto + 2 % de oxígeno, caudal controlado a 20-25 L/min.

2. Ajuste de longitud de arco

   Opere en modo de transferencia por pulverización, ajuste el voltaje para mantener la longitud del arco entre 4 y 6 mm.

3. Protección contra el viento

   Incluso un viento ligero de más de 0,5 m/s crea poros de soldadura; Los deflectores de viento son obligatorios para las áreas de taller abiertas.

4 reglas de operación para la soldadura con alambre tubular de acero inoxidable

Se pueden utilizar máquinas de soldar de CO2 comunes; ajuste la presión del alimentador de alambre un poco menos.

1. Modo de alimentación: polaridad inversa CC característica plana.

2. Gas de protección: CO2, caudal 20–25 L/min.

3. Distancia entre la boquilla del soplete y la pieza de trabajo: 15–25 mm.

4. Longitud de extensión del cable: 15 mm cuando la corriente es inferior a 250 A; 20–25 mm cuando la corriente supera los 250 A.

Prevención de 5 fuentes: eliminar la deformación de la soldadura de acero inoxidable

El acero inoxidable se expande mucho más que el acero al carbono bajo calor. Utilice métodos combinados de diseño y proceso para controlar la distorsión:

1. Principio de bajo aporte de calor

   Utilice corriente pequeña, cordón de soldadura estrecho, velocidad de desplazamiento rápida y soldadura de paso fino multicapa para reducir la acumulación total de calor. Evite soldaduras anchas de una sola pasada.

2. Sujeción del accesorio

   Fije las piezas de trabajo con abrazaderas rígidas antes de soldar para limitar la contracción por expansión térmica libre.

3. Secuencia de soldadura simétrica

   Adopte soldadura por salto y soldadura segmentada para equilibrar la tensión de contracción unilateral.

4. Deformación inversa preestablecida

   Reserve el desplazamiento inverso según la ley de contracción del material para contrarrestar la flexión posterior a la soldadura.

5. Enfriamiento rápido entre capas

   Enfríe cada capa de soldadura rápidamente después del acabado para acortar el tiempo de residencia a alta temperatura y reducir la deformación por tensión residual.

6 medidas fundamentales para prevenir la corrosión intergranular

La corrosión intergranular ocurre cuando el acero inoxidable permanece a 450-850 °C durante mucho tiempo, lo que provoca la precipitación de carburo de cromo en los límites de los granos. Soluciones principales:

1. Limitar estrictamente el aporte de calor

   Evite el sobrecalentamiento y el enfriamiento lento; Complete la soldadura rápidamente y enfríe la pieza de trabajo rápidamente después de soldar.

2. Consumibles de soldadura bajos en carbono

   Seleccione alambre/electrodo de acero inoxidable con contenido de carbono ultra bajo para reducir el riesgo de precipitación de carburo de cromo.

3. Relleno de aleación estabilizada

   Utilice materiales de soldadura que contengan niobio y titanio para combinar elementos de carbono y proteger el cromo en la matriz.

4. Tratamiento de solución post-soldadura

   Para requisitos anticorrosivos elevados, realice un recocido en solución a alta temperatura para disolver los carburos precipitados y restaurar la distribución uniforme del cromo.

7 Conclusión

La deformación y la corrosión intergranular son los dos riesgos de falla más comunes en la fabricación de acero inoxidable. Una combinación razonable de consumibles de soldadura, parámetros de operación estandarizados de alambre tubular TIG/MIG/con núcleo fundente, técnicas de soldadura de bajo aporte de calor y tratamiento térmico posterior a la soldadura pueden resolver fundamentalmente estos dos problemas principales. Los procesos de soldadura estandarizados no sólo reducen la tasa de desperdicio de piezas de trabajo sino que también extienden la vida útil anticorrosión de los productos de acero inoxidable.

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