El metal de relleno adecuado para soldar acero inoxidable dúplex

Metal de relleno adecuado para el acero inoxidable dúplex

Los fabricantes buscan formas de simplificar el proceso de soldadura y minimizar los potenciales trabajos de repaso que resultan tan costosos o, peor aún, fallas de campo de los productos soldados. En este artículo hablaremos de la selección del metal de relleno adecuado para soldar acero inoxidable dúplex (SS).

Comprensión de los conceptos básicos de los grupos de acero inoxidable

Hay tres categorías principales de acero inoxidable según su microestructura: martensítico, austenítico y ferrítico. El martensítico está fuera de los grados dúplex, por lo que lo dejaremos fuera de este debate.

Austenítico

El acero inoxidable austenítico (la serie 3XX) se utiliza normalmente en aplicaciones que requieren una buena soldabilidad. Son altamente moldeables y ofrecen una opción de servicio a baja temperatura. El acero inoxidable ferrítico tiene buena resistencia, ductilidad moderada y es relativamente barato.

Acero inoxidable dúplex

El acero inoxidable dúplex (DSS) fue diseñado para ser lo mejor de ambos mundos. El DSS recibe su nombre de su microestructura metalúrgica, compuesta por aproximadamente un 50 por ciento de austenita y un 50 por ciento de ferrita. Los DSS son materiales que presentan una tenacidad mejorada y casi el doble de resistencia que el acero inoxidable austenítico y el ferrítico, junto con una mejor resistencia a la corrosión, incluido el agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC).

Selección del metal de relleno adecuado

Para una aplicación en recipiente a presión, en la que el diseñador/ingeniero ha seleccionado un grado específico de DSS y ha determinado el espesor de material requerido, el ingeniero de soldadura debe seleccionar un metal de relleno que sea al menos un metal de relleno adecuado para ofrecer las mismas propiedades descritas anteriormente. También tiene la responsabilidad adicional de seleccionar un proceso de soldadura apropiado que no degrade las propiedades del metal base en la zona afectada térmicamente (ZAT).

Por ejemplo, si el trabajo requiere que se suelde un grado 2205 de DSS a sí mismo, un metal de relleno ER2209 sería una combinación sólida. Sin embargo, si el material base es 2101, es importante darse cuenta de que se ha seleccionado un DSS de menor aleación porque el material es menos costoso que otros DSS, pero aún así ofrece una alta resistencia con buena resistencia a la fatiga y alta resistencia a la corrosión. La mejor opción de consumible es el consumible correspondiente, que es ER2307, pero ER2209 sería una segunda opción aceptable.

Si la mayor cantidad de molibdeno en el ER2209 no es un problema para la aplicación del producto terminado, una buena combinación sería soldar los tres materiales base DSS indicados. Debido a las mayores cantidades de aleación en este metal de relleno, el costo probablemente sería mayor.

Factores principales para seleccionar el mejor metal de relleno

Los factores principales que se deben considerar para seleccionar el mejor metal de relleno son:

• Condiciones durante el servicio, como el entorno químico y los rangos de temperatura.
• Rendimiento y resistencia a la tracción, incluyendo si se requiere, resistencia al deslizamiento o alta resistencia a la fatiga.
• Número equivalente de resistencia a las picaduras (PREN) o resistencia a la corrosión.
• Proceso de soldadura y capacidad de manejo del soldador.
• Costo.

Una vez más, la información presentada está lejos de ser exhaustiva. Si se requiere información adicional, se necesitarían detalles más específicos sobre la aplicación de los productos. Además, hay muchos recursos excelentes en línea que pueden aclarar dudas o inquietudes específicas.