Como evitar deformação e corrosão intergranular na soldagem de aço inoxidável

1 seleção de consumíveis para soldagem de aço inoxidável

Os eletrodos de soldagem de aço inoxidável se enquadram em duas categorias principais de acordo com o padrão GB/T983-2012: eletrodos de aço inoxidável de cromo e aço inoxidável de cromo-níquel.

1. Eletrodos de aço inoxidável de cromo

   Combine com aço inoxidável cromo comum para equipamentos de energia, petróleo e produtos químicos. Este material apresenta baixa soldabilidade; rigoroso controle térmico de soldagem e pós-tratamento térmico são necessários para evitar defeitos de trincas.

2. Eletrodos de aço inoxidável de cromo-níquel

   A escolha principal para fabricação de máquinas médicas, alimentícias e de precisão, apresentando resistência superior à corrosão e oxidação. Regra principal de operação: reduzir a corrente de soldagem em aproximadamente 20% em comparação com o aço carbono, encurtar o comprimento do arco e adotar cordões de solda estreitos com resfriamento rápido entre camadas para bloquear a corrosão intergranular.

2 padrões básicos de operação para soldagem TIG de aço inoxidável

A soldagem TIG se adapta a placas de aço inoxidável com menos de 6 mm, proporcionando soldas suaves e deformação mínima. Adote fonte de alimentação característica externa vertical com polaridade direta DC (peça positiva, eletrodo de tungstênio negativo).

1. Requisito de gás de proteção

   Argônio puro com 99,99% de pureza. Taxa de fluxo de gás: 8–10 L/min para corrente de 50–150A; 12–15 L/min para corrente de 150–250A.

2. Extensão de eletrodo de tungstênio

   4–5mm para soldagem plana; 2–3 mm para soldas de ângulo com blindagem deficiente; 5–6 mm para ranhuras profundas. A distância entre o bico e a peça de trabalho não deve exceder 15 mm.

3. Controle de comprimento de arco

   1–3 mm para aço inoxidável, menor que a soldagem de aço carbono. Arco excessivamente longo danifica a proteção do argônio e causa poros de oxidação.

4. Limpeza pré-solda

   Remova completamente as camadas de óleo, ferrugem e óxido nas costuras de soldagem para evitar poros internos.

5. Blindagem traseira para passagem de raiz

   Adicione proteção de argônio na parte traseira das juntas de topo para evitar a oxidação da raiz e a corrosão intergranular.

6. Ângulo da tocha e do fio

   Mantenha 80–85° entre o eletrodo de tungstênio e a peça de trabalho; mantenha o ângulo do fio de enchimento abaixo de 10° para estabilizar a poça de fusão.

7. Isolamento do vento

   Defina barreiras contra o vento para trabalhos ao ar livre. As oficinas internas precisam de ventilação para evitar perturbações de gases.

3 especificações padrão para soldagem MIG de aço inoxidável

Adote fonte de alimentação característica plana com polaridade reversa DC (fio positivo).

1. Opções de gás de proteção

   Argônio 99,99% puro ou Ar+2% oxigênio misto, vazão controlada de 20–25 L/min.

2. Configuração de comprimento de arco

   Opere no modo de transferência por spray, ajuste a tensão para manter o comprimento do arco entre 4 e 6 mm.

3. Proteção contra o vento

   Mesmo vento fraco acima de 0,5 m/s cria poros de solda; defletores de vento são obrigatórios para áreas de oficina abertas.

4 regras de operação para soldagem com fio fluxado de aço inoxidável

Máquinas de solda CO2 comuns podem ser usadas, ajuste a pressão do alimentador de arame um pouco mais solta.

1. Modo de energia: polaridade reversa DC característica plana.

2. Gás de proteção: CO2, vazão 20–25 L/min.

3. Distância entre o bico da tocha e a peça de trabalho: 15–25 mm.

4. Comprimento da extensão do fio: 15mm quando a corrente estiver abaixo de 250A; 20–25 mm quando a corrente estiver acima de 250A.

5 Prevenção de Fontes: Elimine a Deformação da Soldagem do Aço Inoxidável

O aço inoxidável se expande muito mais do que o aço carbono sob o calor. Use métodos combinados de projeto e processo para controlar a distorção:

1. Princípio de baixa entrada de calor

   Use corrente pequena, cordão de solda estreito, velocidade de deslocamento rápida e soldagem de passagem fina multicamadas para reduzir o acúmulo total de calor. Evite soldas largas de passagem única.

2. Fixação de fixação

   Fixe as peças de trabalho com grampos rígidos antes da soldagem para limitar a contração por expansão térmica livre.

3. Sequência de soldagem simétrica

   Adote soldagem por salto e soldagem segmentada para equilibrar a tensão de contração unilateral.

4. Deformação reversa predefinida

   Reserve o deslocamento reverso de acordo com a lei de contração do material para neutralizar a flexão pós-soldagem.

5. Resfriamento rápido entre camadas

   Resfrie cada camada de solda rapidamente após o acabamento para reduzir o tempo de permanência em alta temperatura e reduzir a deformação por tensão residual.

6 medidas fundamentais para prevenir a corrosão intergranular

A corrosão intergranular ocorre quando o aço inoxidável permanece a 450–850°C por um longo período, causando precipitação de carboneto de cromo nos limites dos grãos. Soluções principais:

1. Limitar estritamente a entrada de calor

   Evite superaquecimento e resfriamento lento; complete a soldagem rapidamente e resfrie a peça de trabalho rapidamente após a soldagem.

2. Consumíveis de soldagem com baixo teor de carbono

   Selecione fio/eletrodo de aço inoxidável com ultrabaixo carbono para reduzir o risco de precipitação de carboneto de cromo.

3. Enchimento de liga estabilizada

   Use materiais de soldagem contendo nióbio e titânio para combinar elementos de carbono e proteger o cromo na matriz.

4. Tratamento de solução pós-solda

   Para altos requisitos anticorrosivos, realize recozimento em solução de alta temperatura para dissolver carbonetos precipitados e restaurar a distribuição uniforme de cromo.

7 Conclusão

A deformação e a corrosão intergranular são os dois riscos de falha mais comuns na fabricação de aço inoxidável. A combinação razoável de consumíveis de soldagem, parâmetros padronizados de operação de fio TIG / MIG / fluxado, técnicas de soldagem com baixa entrada de calor e tratamento térmico pós-soldagem podem resolver fundamentalmente esses dois problemas principais. Os processos de soldagem padronizados não apenas reduzem a taxa de refugo da peça, mas também prolongam a vida útil anticorrosiva dos produtos de aço inoxidável.

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