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Cerro Matoso
8. Soldabilidad de los Aceros Inoxidables
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Aleación: Fe + C + Cr +
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Ni
Mn
N
Mo
Si
Nb [Cb], Ti, Ta
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CLASIFICACIÓN Por su aleación:1. Aleación de Cr2. Aleación de Cr-
Mo3. Aleación de Cr-Ni
Por su estructura:
1. Martensíticos2. Austeníticos3. Ferríticos
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Clasificación AISI de aceros al Cr y al Cr-Ni
AISI 2XX: Austeníticos al Cr-Ni-Mn
AISI 3XX: Austeníticos al Cr-Ni
AISI 4XX: Ferríticos y martensíticos al Cr
(AISI 5XX: Martensíticos Cr-Mo)
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Características de los aceros inoxidables ferríticos
Aleaciones Fe+C+Cr con adiciones de Al, Co, Mo y Ti (evitan la transformación de estructuras en el enfriamiento, no son endurecidas)
Alta Tenacidad Ferromagnéticos Alta resistencia a la corrosión por
picado en ambientes con Cl [cloro] Soldabilidad no muy buena
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Aceros inoxidables ferríticos
1. Cr+C y Ti o Al: (405: 12%Cr + Al); 409
Fácilmente trabajables Económicos Buena resistencia a la corrosión Baja Tenacidad No requieren PWHT
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Aceros inoxidables ferríticos
2. Cr+C Baja Tenacidad Corrosión Intergranular si no reciben PWHT 430: 17%Cr (uso general); 442: 21%Cr;
446: 25%Cr Pueden evidenciar agrietamiento si la
junta es muy restringida Precalentamiento a 150°C
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Aceros inoxidables ferríticos
3. Bajo N y C: 444 (18 Cr-2Mo); 26-1 (26 Cr-1 Mo) Buena Tenacidad Si tienen Cd o Ti: Susceptibles a CI Se debe evitar la Fase
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Soldabilidad de aceros inoxidables ferríticos
Fase : En PWHT de 700°C a 850°C pasar rápidamente de 370°C a 530°C para evitar la fragilidad
Fragilización por crecimiento de grano en ZAC ( y Tenacidad)
En algunos casos puede presentarse tendencia a fisuración en frío, caso en el cual se puede requerir precalentamiento: (150°C a 250°C)
Metales de aporte:1. Similares al MB
2. Austeníticos3. Aleaciones de Ni
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Características de los Aceros Inoxidables Martensíticos
Aleaciones Fe+Cr+C con Cr: 11.5% y 18% (permiten la transformación de su estructura al enfriarse: Producen estructuras de Temple)
Pueden tener adiciones de Mo, Va o W: Mejoran las propiedades a alta temperatura
Alta dureza Resistentes al calor hasta 660°C Capacidad, por temple, de producir amplio rango de
PM a $ con el revenido La más baja resistencia a la corrosión en el grupo de
aceros inoxidables Ferromagnéticos Soldabilidad media o baja
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Aceros inoxidables martensíticos
410 (13% Cr, 40 Rc) 410 NiMo (13%Cr, 4%Ni, 0.5%Mo, 38
Rc) 420 (13%Cr, 0.15%C mín., 52 Rc) 440 (17%Cr, .6/1.2%C, 60 Rc)
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Composición Química de Aceros Inoxidables Martensíticos
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Soldabilidad de aceros inoxidables martensíticos
Riesgo de fisuración en frío, por lo que requiere precauciones: precalentamiento, alta entrada de calor, enfriamiento lento y dependiendo del espesor y del contenido de carbono: PWHT
Metales de Aporte:1. 403, 410, 414 y 420: E 410-162. 420: C. E 420-163. Unión a otros MB: Austeníticos 308, 309 y 310
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Precalentamiento, entrada de calor y tratamiento posterior a la soldadura para
aceros Inoxidables Martensíticos
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Características de los aceros inoxidables austeníticos
Cr (>16%)+Ni+Mn (>24%). No presentan cambio de estructura: No son templables
No ferromagnéticos [NO LOS ATRAE EL IMÁN]
Excelente ductilidad Excelente resistencia a la corrosión 530°C Alta tenacidad En general muy buena soldabilidad
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Aceros inoxidables austeníticosresistentes a la corrosión
304 (18%Cr, 8%Ni) 304L (0.03%C máx.) 308 (20%Cr, 10%Ni) 316 (18%Cr, 12%Ni, 2.5%Mo) 316L (0.03%C máx.) 317 (19%Cr, 14%Ni, 3.5%Mo)
321 (18%Cr, 10%Ni + Ti) 347 (18%Cr, 10%Ni +
Cb)
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Aceros inoxidables austeníticosresistentes al calor
302B (18%Cr, 8%Ni, 2.5%Si) 309 (23%Cr, 13%Ni) 310 (25%Cr, 20%Ni) 314 (25%Cr, 20%Ni, 2%Si)
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Composición Química de Aceros Inoxidables Austeníticos
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Soldabilidad de los aceros inoxidables austeníticos
Fase Fisuración en caliente por desbalance
de la composición química del depósito (consumible o variables del procedimiento)
Precipitación de carburos que puede causar corrosión intergranular en condiciones de servicio.
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Corrosión intergranular en acero AISI 304
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Corrosión intergranular en acero AISI 304
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Selección de electrodos
Aceros Inoxidables
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Especificaciones AWS
AWS A5.4 (ASME SFA 5.4): Electrodos Revestidos
AWS A5.9 (ASME SFA 5.9): Alambres
AWS A5.22 (ASME SFA 5.22): Alambres tubulares
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AWS A5.4. Electrodos Revestidos para soldar Aceros
Inoxidables
E- XXX-YY
ELECTRODO
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL DEPOSITO DE SOLDADURA SEGÚN AISI
POSICIÓN DE SOLDEO
TIPO DE CORRIENTE Y POLARIDAD
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Tipo de corriente y posición de soldadura para electrodos
revestidosClasificación Corriente Posición
EXXX(X)-15 dcep Todas
EXXX(X)-25 dcep Plana, Hztl
EXXX(X)-16 dcep o ac Todas
EXXX(X)-17 dcep o ac Todas
EXXX(X)-26 dcep o ac Plana, Hztl
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-15: Revestimiento Cálcico: Mejor penetración
-16: Revestimiento Rutílico: Mejor acabado
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Electrodos Revestidos.AWS A5.4
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Electrodos Revestidos. AWS A5.4 (cont)
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AWS A5.9. Alambres Sólidos para soldar
Aceros Inoxidables
ER- XXX-Y
ELECTRODO COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL DEPOSITO DE SOLDADURA SEGÚN AISI
ROD
H
L
Ni Mo
Mo
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AWS A5.9. Alambres Sólidos para soldar
Aceros Inoxidables
ER308LSiER309LSiER316L
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AWS A5.22. Alambres Tubulares para soldar
Aceros Inoxidables
E- XXXY-T#-#ELECTRODO
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL DEPOSITO DE SOLDADURA SEGÚN AISI
1 / 4
H / L ALAM
BRE TUBULAR
1 ó 4
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AWS A5.22. Alambres Tubulares para soldar
Aceros Inoxidables
E308LT1-1E309LT1-1E309LMoT1-4E316LT1-1E347T1-1
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Medio de protección para alambres tubulares
Clasificación AWS Gas de protección
EXXXTX-1 CO2
EXXXTX-3 Ninguno
EXXXTX-4 75/80A + CO2
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FACTORES PARA SELECCIONAR
CORRECTAMENTE UN METAL DE APORTE
Composición Química del Metal Base Resistencia a la corrosión del Metal Base Dimensiones de la sección que se va a
soldar Corriente disponible [CA ó CD] Posición o posiciones en la que se va a
soldar
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Recomendaciones para la soldadura de aceros inoxidables
Requieren mayor control de distorsión pues su coeficiente de expansión térmica es mayor que el de los aceros al carbono
Es conveniente el uso de corriente menor pues su resistividad eléctrica es mayor
Su menor conductividad térmica implica una mejor aprovechamiento del calor del arco, lo cual implica menor necesidad de corriente
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Recomendaciones para la soldadura de aceros inoxidables
Utilizar gratas de acero inoxidable. Las piquetas, discos y demás elementos de limpieza solo deben usarse en acero inoxidable
Evitar contacto con piezas de hierro o acero al carbono y viruta o residuos proveniente de ellos
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Criterios generales de selección
Rata de depósito, espesor del material
Composición química similar (excepciones en martensíticos y ferríticos)
Condiciones de servicio (oxidación, corrosión, temperatura)
Posición y condiciones de soldadura Uniones disímiles
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Propiedades físicas de aceros inoxidables
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