Soldabilidad de los aceros inoxidables new.pptx

Soldabilidad de aceros inoxidables

1. Soldabilidad de los aceros inoxidables

2. Metales y aceros de herramientas. Herramientas de corte para mecanizado. Tecnología en antorchas para soldadura. Soldaduras especiales para mantenimiento. Herramientas Eléctricas.

3. Soldabilidad de los aceros inoxidables

4. Temario Aceros Inoxidables Clasificación Ventajas y aplicaciones Soldabilidad Disímiles Soldadura Mantenimiento VS Producción Diagrama de Schaeffler Productos Eutectic

5. Aceros Inoxidables Definición

6. Acero Inoxidable Definición Un acero inoxidable e Elementos básicos: C, Fe, Cr. Elementos Añadidos: Ni, Mo, Ti, Nb, N. Siempre el porcentaje de Cr debe estar por encima del 10.5%. Al unirse el con el forma óxido de Cromo que es el que genera la protección contra la oxidación. Aleaciones resistentes a la temperatura El contenido de cromo, le da la cualidad de pasivación Su clasificación depende de aleantes (estabilizadores de ferrita y austeníta ) y manejo térmico  

7. Soldabilidad Aceros Inoxidables Definición > 10.5% Cr Ni, Mo, Mn…, Pasivación Propiedades

8. Aleantes de los Aceros Inoxidables Formadores de ferrita Mn Alta T: Ferrita Baja T: Estab . Aust . Mejora Fluidez Reduce formación “ hot shortness ” Ti Forma carburos Resistencia corrosión Mo Resistencia en temperaturas elevadas Resistencia a la corrosión

9. Aleantes de los Aceros Inoxidables Formadores de Austenita C Aus : R. Mecánica F: Disminuye Tenacidad Carburos de cromo Mn Alta T: Ferrita Baja T: Estab . Aust . Mejora Fluidez Reduce formación “ hot shortness ” Ni Ductilidad, tenacidad. Resistencia a la corrosión en ambientes ácidos Soldabilidad

10. Soldabilidad Aceros Inoxidables Definición > 10.5% Cr Ni, Mo, Mn…, Pasivación Propiedades Clasificación Ferritizantes Asutenizantes

11. Clasificación Serie 2XX Cromo-Níquel-Manganeso. Austenoferríticos , No Magnéticos, No Templables. Serie 3XX Cromo- Níquel. Austeniticos, no Magnéticos, no Templables . Serie 4XX Al Cromo; Martensiticos, Magnéticos, Templables. Serie 4XX Al Cromo; Ferriticos, Magnéticos, No Templables.

12. Soldabilidad Aceros Inoxidables Definición > 10.5% Cr Ni, Mo, Mn…, Pasivación Propiedades Clasificación Ferritizantes Asutenizantes Austeniticos 2XX 3XX Martensiticos 4XX Ferriticos 4XX

13. Ventajas de los Aceros Inoxidables

14. Aplicaciones Generación hidroeléctrica Industria química Industria alimenticia Automóviles Válvulas Cocinas Hospitales

15. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables Consideraciones Generales para la soldabilidad Diferencias entre soldadura en inoxidables y aceros al carbón

16. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables Propiedad Acero al Carbón Acero Inoxidable Implicación Punto de Fusión 1540 °C 1400 – 1450°C Menos calor para la fusión Conductividad térmica Alta 66% del acero al carbón Concentración del calor Resistencia eléctrica 12 a 125 microhom 72 a 126 microhom Mayor calor por la misma corriente

17. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables Consideraciones Generales para la soldabilidad Diferencias Zonas afectadas por el calor

18. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables

19. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables Consideraciones Generales para la soldabilidad Diferencias Zonas afectadas por el calor Dilución

20. Metal Base soldadura 70 % Metal A 15 % Consumible Consumible 70 % 30 % Metal Base Metal B 15 % El metal de soldadura esta compuesto Por el 70% del electrodo más el 30% Del metal base

21. DILUCIÓN

22. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables Consideraciones Generales para la soldabilidad Diferencias entre aceros al cabón e inoxidables (Soldadura) Zonas afectadas por el calor Dilución Propiedades del material base y soldabilidad

23. ACEROS INOXIDABLES AUSTENITICOS Los más usados a nivel industrial No templables térmicamente Resistentes a la corrosión severa Ej : 201, 202, 301, 304, 310, 316

24. Soldabilidad austeníticos Controlar la secuencia de pases No precalentar los Aceros Inoxidables SERIE 300 Use electrodos del menor diámetro posible. Fije el amperaje lo más bajo posible La selección del electrodo debe ser igual al metal base Mantenga los electrodos sin humedad.

25. ACEROS INOXIDABLES MARTENSITICOS Templables Magneticos Resistencia al ablandamiento Ductilidad baja 410, 416, 420, 446

26. Comportamiento a la soldadura Martensíticos Precalentamiento mínimo a 200°. Realizar un post-calentamiento. Recocido. Enfriar lentamente hasta los 600 °C Utilizar materiales de aporte para homogenizar el material final % C.E Temperatura pre- heat <0,1 No precalienta 0,1 – 0,2 200°C 0,2 – 0,5 260°C >0,5 300°C

27. ACEROS INOXIDABLES FERRITICOS 12 al 27 % Cr Poco contenido Niquel Magneticos No endurecen por TT 405, 430, 442

28. Procedimiento de soldadura en los Aceros Inoxidables Ferriticos Presentan tres problemas en el momento de la soldadura: Excesivo crecimiento de grano (ductilidad y fragilidad) Puede formar ausentita en bordes de grano fino Baja ductilidad por transformación de fase.

29. Procedimiento de soldadura en los Aceros Inoxidables Ferríticos Se recomienda realizar precalentamiento para evitar fracturas durante el proceso de soldadura. Para bajos contenidos de carbón no es deseable realizar precalentamiento.

30. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables Consideraciones Generales para la soldabilidad Diferencias entre aceros al cabón e inoxidables (Soldadura) Zonas afectadas por el calor Dilución Propiedades del material base y soldabilidad Procesos de soldadura involucrados

31. PROCESOS DE SOLDADURA SMAW Versatilidad y soldabilidad en cualquier posición: Almacenamiento Intensidad de corriente Encendido y apagado del arco Oscilación y secuencia del cordón

32. PROCESOS DE SOLDADURA GTAW Mejor presentación, mayor requerimiento de habilidad: Espesores delgados Corriente continua – Polaridad directa Uso de alta frecuencia Uso de pedales control de intensidad Gases de protección Argón – Helio Correcto afilado del electrodo

33. PROCESOS DE SOLDADURA GTAW Evitar contaminación del electrodo Terminación de los cordones Selección de material de aporte

34. PROCESOS DE SOLDADURA GMAW A lta productividad: Gases de protección MIG Modos de transferencia Espesores delgados

35. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables Consideraciones Generales para la soldabilidad Diferencias entre aceros al carbón e inoxidables (Soldadura) Zonas afectadas por el calor Dilución Propiedades del material base y soldabilidad Procesos de soldadura involucrados Selección de material de aporte

36. SELECCIÓN DEL METAL DE APORTE El metal de aporte siempre debe ser igual o de mayor aleación al metal base Se debe tener en cuenta: Materiales a soldar Propiedades del electrodo a utilizar La dilución del proceso utilizado El diagrama de Schaeffler C máx. 0.2%, Mn máx. 1.0%, Si máx. 1.0%, Mo máx. 3.0%, Nb máx. 1.5%.

37. Diagrama de Schaeffler

38. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables Consideraciones Generales para la soldabilidad Diferencias entre aceros al carbón e inoxidables (Soldadura) Zonas afectadas por el calor Dilución Propiedades del material base y soldabilidad Procesos de soldadura involucrados Selección de material de aporte Tratamientos post-soldadura

39. LIMPIEZA POST SOLDADURA Es tan importante como el propio proceso de soldadura Contaminación superficial Incrustaciones de hierro Daños mecánicos

40. DIAGRAMA DE SCHAEFFLER

41. ACEROS SEGÚN ALEACIONES Acero Inoxidable Acero Inoxidable

42. DIAGRAMA DE SCHAEFFLER El Cromo equivalente es calculado usando el porcentaje en peso de los elementos estabilizadores de la Ferrita : Cr- eq = % Cr + 1.5 x % Si + % Mo + 0.5 x % (Ta + Nb ) + 2 x % Ti + % (W + V + Al) El Niquel equivalente es calculado usando el porcentaje en peso de los elementos estabilizadores de la Austenita : Ni- eq = % Ni + 30 x % C + 0.5 x % Mn

43. A A + M M M + F F F+M A + F A +M + F 10 20 20 60 10 30 80 20 10 100 40 Niquel equival . Cromo equivalente Contenido Ferrita A Austenita M Martensita F Ferrita Martensita La martensita tiene una dureza de 50 a 68 Rc y un alargamiento del 0.5 al 2.5 %, dura y muy frágil (NO DESEABLE)

44. A A + M M M + F F F+M A + F A +M + F 10 20 20 60 10 30 80 20 10 100 40 Niquel equival . Cromo equivalente Contenido Ferrita Austenita A Austenita M Martensita F Ferrita La austenita es el constituyente más denso de los aceros, no es estable a la temperatura ambiente; pero existen algunos aceros inoxidables al cromo-níquel denominados austeníticos cuya estructura es austenita a temperatura ambiente.

45. A A + M M M + F F F+M A + F A +M + F 10 20 20 60 10 30 80 20 10 100 40 Niquel equival . Contenido ferrita Ferrita A Austenita M Martensita F Ferrita Cromo equivalente La ferrita es la fase más blanda y dúctil de los aceros, cristaliza en la red cúbica centrada en el cuerpo, tiene una dureza de 95 Vickers y una resistencia a la tracción de 28 kg/mm2 , llegando hasta un alargamiento del 35 al 40 %