• Author / Uploaded
• Simón Martínez Navarrete

• Categories
• Soldadura
• Tratamiento a base de calor
• Acero inoxidable
• Acero
• Helio

Citation preview

Cómo soldar aceros inoxidables dúplex

Cómo soldar aceros inoxidables dúplex Los aceros inoxidables austenítico-ferríticos, normalmente denominados aceros dúplex, combinan muchas de las excelentes propiedades de los aceros austeníticos y de los aceros ferríticos. Aplicaciones

El elevado contenido de cromo en combinación con nitrógeno y, a menudo, también con molibdeno, confiere a los aceros dúplex una resistencia superior a la corrosión por picadura y a la corrosión por fisuras. La estructura dúplex proporciona además una elevada resistencia mecánica que combinada con la resistencia a la corrosión, permite una excelente resistencia a la corrosión bajo solicitaciones de tensión. Gracias a esta excepcional combinación de resistencia mecánica y resistencia a la corrosión, los aceros dúplex poseen múltiples usos, desde depósitos para fluidos corrosivos hasta componentes estructurales, cargueros químicos y aplicaciones en alta mar. Los aceros dúplex se utilizan fundamentalmente con temperaturas de trabajo que oscilan entre –40 y +250º C. La soldabilidad de los aceros dúplex es buena y se pueden utilizar todos los métodos comunes de soldadura.

Outokumpu

EN

ASTM

LDX 2101®

1.4162

S32101

2304

1.4362

S32304

2205

1.4462

S32205/31803

SAF 2507®

1.4410

S32750

• Intercambiadores de calor • Calentadores de agua • Recipientes a presión • Depósitos de almacenaje • Rotores, hélices, ejes • Digestores y otros equipos de producción de pulpa y papel • Tanques de carga en cargueros químicos • Plantas de desalinización • Purificadores de gases de combustión • Sistemas con agua marina

Composiciones químicas La Tabla 1 muestra las composiciones químicas (metales de base y metales de aportación) de algunos aceros dúplex. Los metales de aportación correspondientes se utilizan para soldar. También se pueden normalmente usar consumibles con mayor contenido de aleación. Por ejemplo, LDX 2101, 2304 y 2205 se pueden soldar con 2507/P100.

SAF 2507 es una marca registrada de Sandvik AB

Tabla 1. Composiciones químicas – metales de base y de aportación Chapa1)

EN

ASTM/AWS

C

N

Cr

Ni

Mo

Otros

LDX 2101® 2304 2205 SAF 2507™

1.4162 1.4362 1.4462 1.4410

S32101 S32304 S32205 S32750

0,03 0,02 0,02 0,02

0,22 0,10 0,17 0,27

21 23 22 25

1,5 4,8 5,7 7,0

0,3 0,3 3,1 4,0

5 Mn

LDX 2101 2304 2205 2507/P100

EN 1600 – – 22 9 3 N L R 25 9 4 N L R

A5.4 – – E2209 E2594

0,04 0,02 0,02 0,03

0,14 0,12 0,15 0,23

23,5 24,5 23,0 25,5

7,0 9,0 9,5 10,0

0,3 30 mm). R = 8 mm $nMM 3!7con  (ALF8 JOINT 4WOSIDES --! nMM  .ORMALLYONLYFORTHEFIRSTnRUNS&OLLOWEDBY-)'  --!OR3!7 A La unión se puede realizar de forma eficaz C = 2,0–2,5 mm KJHGFDSZ A   -)'  &OROPENINGSSUCHASMANWAYS VIEWPORTSANDNOZZLES D D = 2,0–2,5 mm (4–6 mm contra un como una unión doble en U simétrica o asi  t R #nMM 4)'  !THICKNESSABOVEMMCANBEPREPAREDASANASYMMETRICAL8 JOINT XCVBNM  soporte) $nMM  t1 métrica. La soldadura de raíz está especial- C Soldadura por ambos lados, 17%2495 men te indicada con soldadura TIG o MMA sin soporte en el reverso pero con D  seguida por ejemplo de FCAW o SAW. )/0, desbarbado de raíz  &ILLETWELD 4WOSIDES MM  $OUBLE5 JOINT 4WOSIDES --! 3!7 MM +*('&$3 B .OROOTGAP -)' B   4)' !:8#6" 2 MM  #nMM .-  99

##-

-9 -9

#9 #9

#-9 #-9

++

Limpieza previa a la soldadura

R

Para garantizar la soldabilidad y reducir la necesidad de lim &ILLETWELD 4WOSIDES --! nMM pieza posterior a $nMM la soldadura, antes de proceder a soldar se C -)' 4)' deben limpiar en profundidad todas las superficies de unión  y las superficies adyacentes. Deberá eliminarse la suciedad, el aceite y la grasa utilizando un limpiador como por ejemplo D Avesta Cleaner. Todos los bordes desiguales se deben eliminar completamente esmerilando con suavidad. Los óxidos,  !ROOTLANDOFMMANDABOVEMAYREQUIRETHETORCHTOBEANGLEDTOWARDSTHEDIRECTIONOFTRAVEL  SEEv7IDTHANDDEPTHvINCHAPTER pinturas y capas de imprimación se eliminarán no sólo en la  .ORMALLYONLYFORTHEFIRSTnRUNS&OLLOWEDBY-)'  --!OR3!7 unión sino también a 50 mm de los bordes de las uniones. 

!THICKNESSABOVEMMCANBEPREPAREDASANASYMMETRICAL8 JOINT

 4)'OR--!CANBEUSEDFORROOTRUNS'RINDINGFROMTHEBACK#MM  7ELDINGPERFORMEDAGAINSTCERAMICBACKINGROUNDTYPE   3!7CANBEUSEDFORFILLANDCAPPASSES 

Soldadura por puntos .ORMALLYONLYFORTHEFIRSTnRUNS&OLLOWEDBY-)'  --!OR3!7 Una soldadura de precisión por puntos resulta especialmente importante para que la contracción durante la soldadura  no impida la perforación completa en la soldadura. Para grosores de metal hasta 6 mm, la longitud de los puntos de soldadura debería ser de 10 a 15 mm y dicha longitud debería incrementarse de 20 a 25 mm para piezas más gruesas. Una distancia adecuada entre puntos es de 150 a 200 mm. En la soldadura por una cara, todos los puntos a unir deben ser esmerilados antes de proceder a la soldadura. En soldaduras por ambos lados es suficiente con desbarbar el comienzo y el final del punto. Una alternativa habitual en la soldadura por una cara es el uso de bridas o piezas de separación (véase figura 4). Estas se deberán elaborar en acero inoxidable y soldar por puntos con ese material. Tenga en cuenta que la anchura de apertura debe ser constante a lo largo de toda la unión.



Figura 4: Soldadura por puntos de una tubería de gran espesor utilizando piezas de separación.

10

“Marchas y paradas” – Encendido y apagado del arco Es muy importante utilizar la técnica correcta al encender y apagar el arco. Con respecto a las propiedades metalúrgicas, mecánicas y de corrosión, cada inicio y parada constituye un aspecto “crítico”. Para evitar marcas de encendido, el arco siempre debe ser cebado abajo en la unión. Si a pesar de esto se producen marcas de cebado, deben ser reparadas cuidadosamente esmerilando y puliendo o, en el peor de los casos, con soldadura de reparación. En la soldadura MMA, el arco se debe apagar cuidadosamente haciendo primero varios movimientos circulares en el centro del baño de fusión. A continuación se debe mover el electrodo lentamente 10 mm hacia atrás a través del baño de fusión antes de levantarlo suavemente. Si este procedimiento se efectuara demasiado rápido, se podrían producir grietas en cráter e inclusiones de escoria. Las modernas fuentes de corriente para soldadura MIG y TIG suelen tener la denominada función de llenado de cráter que permite paradas suaves y controladas. Para eliminar las grietas en cráter y la inclusión de escoria, cada inicio y parada se debe esmerilar cuidadosamente con un disco de desbarbar adecuado.

Planificación de la secuencia de soldadura La soldadura por las dos caras siempre se preferirá a la soldadura por una cara dado que hace innecesaria la perforación en la soldadura. Para asegurar la perforación completa en el último cordón, el lado de raíz se debe esmerilar hasta metal limpio. Una herramienta adecuada podría ser un disco de desbarbado que no exceda los 2 mm de ancho. En los casos en que resulte difícil determinar si el esmerilado ha alcanzado el primer cordón, se puede efectuar un ensayo de penetración. Para la soldadura MMA bilateral, se pueden utilizar desde el principio electrodos con un diámetro de 3,25 hasta 4,00 mm. Para la soldadura unilateral, lo más simple es realizarla contra un soporte de raíz. Los cordones de raíz unilaterales se sueldan adecuadamente con un electrodo de 2,50 mm de diámetro. Luego la unión se llena utilizando electrodos de 3,25, 4,00 o 5,00 mm. La elección del diámetro de electrodo está determinada por la posición de soldadura. En algunos casos (p.ej. uniones de tubos) se requiere una soldadura

Figura 5: Cordón de raíz TIG unilateral

unilateral sin soporte de raíz. La manera más sencilla de hacerlo es con soldadura MMA o TIG con diámetros de electrodo de 2,50 mm y 1,60–2,40 mm respectivamente. Como ya se ha mencionado, para la soldadura TIG se debe utilizar un gas de protección. La soldadura unilateral sin soporte de raíz presenta los más estrictos requisitos de preparación de bordes uniformes. La Figura 5 muestra un cordón de raíz TIG ejecutado correctamente. Los cordones de raíz deben cumplir tres requisitos importantes: • Metalurgia y estructura correctas (separación correcta de bordes para asegurar una cantidad suficiente de material de aportación). • Geometría correcta (sin concavidad, erosión interna o falta de fusión). • La mejor productividad posible (siempre en relación con la soldabilidad). Los cordones de aportación deben ser depositados con la máxima productividad posible. Al mismo tiempo se deben conservar las propiedades estructurales y mecánicas. En muchos casos, las pasadas de aportación utilizan el mismo metal de aportación que en las pasadas de raíz. Por lo tanto los métodos de soldadura de alta productividad pueden ser económicos para el llenado de uniones. Varias elecciones comunes son: • Pasada de raíz TIG + pasadas de aportación MMA, MIG o SAW • Pasada de raíz MMA + pasadas de aportación SAW o FCAW En términos generales, la soldadura se efectúa con el mayor aporte térmico posible que sea consistente con la conservación de propiedades y la soldabilidad. Es importante la inspección visual entre las pasadas. Los residuos de escoria y óxidos de soldadura se quitan antes de aplicar la capa siguiente. De lo contrario siempre hay el riesgo de pasar por alto inclusiones de escoria. Se debe utilizar un disco de desbarbado adecuado. Para evitar dañar las superficies adyacentes, el desbarbado se debe hacer con cuidado. La Figura 6 muestra marcas perjudiciales del desbarbado.

Figura 6: Marcas de desbarbado

11

El cordón de cobertura se utiliza fundamentalmente para otorgar a la soldadura una buena protección contra la corrosión. Además de la estructura, aquí también juega un papel importante la geometría de la superficie. La erosión interna, las irregularidades, las bóvedas altas, las separaciones, etc., pueden tener un efecto negativo en la resistencia a la corrosión. Las consideraciones estéticas suelen tener también gran importancia. Al utilizar métodos de soldadura con formación de escoria, se deben limpiar todos los residuos de escoria en los refuerzos de soldadura.

Técnicas de soldadura En la posición plana no debería darse un zigzagueo (“weaving”) importante. Sin embargo, en la posición vertical hacia arriba, son convenientes los zigzagueos de hasta 20 mm. Para tener un mejor control del arco y del baño de fusión, la soldadura normalmente se realiza con un ángulo de antorcha o electrodo de aprox. 10º alejado de la dirección de soldadura, es decir “de retroceso”. En la soldadura con arco sumergido, normalmente la antorcha no está en ángulo. Un ángulo de antorcha de 10–15º en la dirección de soldadura (es decir directo, “en dirección de avance”) aumenta la penetración. Esto permite que el borde sin achaflanar sea incrementado hasta aprox. 8 mm. No obstante, dado que LDX 2101 y SAF 2507 son ligeramente más sensibles al aporte de calor necesario, este aumento sólo se debe utilizar para 2205 y 2304. Los soportes suelen ser cerámicos especialmente al usar hilo de soldar. La forma del soporte posterior puede variar según el tipo de unión. Una separación de bordes de 4–6 mm muchas veces proporciona una buena forma del cordón de raíz. Una separación demasiado ancha puede resultar en un cordón de raíz demasiado delgado que, en el peor caso, puede agrietarse debido al grado de embridado. Los soportes cerámicos se utilizan frecuentemente para soldar tanques de carga de acero inoxidable en cargueros químicos. En estos casos, a menudo hay que soldar en posiciones difíciles con poco acceso por ambos lados.

Distorsión En términos generales, el coeficiente de expansión de los aceros dúplex es inferior al de los aceros austeníticos y sólo ligeramente superior al de los aceros al carbono. En consecuencia, la distorsión al soldar aceros dúplex es algo inferior a la de los aceros austeníticos. Sin embargo, esto no significa que se pueda simplificar la soldadura por puntos.

Precalentamiento En general los aceros inoxidables (incluyendo los aceros dúplex) no necesitan un precalentamiento antes de soldar. Normalmente la soldadura se hace a temperatura ambiente. Con temperaturas más bajas, se recomienda precalentar hasta un máximo de 50º C. Esto expulsa toda humedad que, de lo contrario, podría provocar la formación de poros. Al soldar acero colado, o cuando la pieza es gruesa o el embridado es elevado, puede ser conveniente precalentar hasta un máximo de 150º C. Esto se aplica especialmente cuando el método de soldadura tiene un bajo aporte de calor (máx. 0,5 kJ/mm). En estos casos, un método de precalentamiento adecuado es el uso de manta eléctrica o similar. El uso de

12

llamas que depositen hollín puede producir acumulaciones locales de carbono. Esto reduce la resistencia a la corrosión intergranular.

Temperatura entre pasadas La temperatura entre pasadas recomendada para LDX 2101 es de 150º C. Tanto 2304 como 2205 son ligeramente más tolerantes, pero se deberían soldar por debajo de 200º C. Los aceros súper dúplex como SAF 2507 tienen una estructura mucho más sensible y, dado que el riesgo nocivo de precipitación aumenta fuertemente con temperatura entre pasadas incrementada, no se deberían soldar por encima de 100º C. La conductividad térmica es del mismo tipo que la de aceros austeníticos, o sea considerablemente más baja que en los aceros de baja aleación y al carbono. Esto significa que, comparado con los aceros al carbono, lleva más tiempo alcanzar la correcta temperatura entre pasadas. El enfriamiento se puede acelerar utilizando aire comprimido. Es más conveniente dirigirlo contra el lado posterior de la chapa o al interior del tubo. El aire a presión aplicado directamente contra la unión soldada presenta el riesgo de contaminación. El enfriamiento también se puede acelerar con la soldadura intermitente, utilizando una secuencia de soldadura planificada correctamente. La temperatura entre pasadas debe ser medida y para ello se utiliza algún tipo de termómetro o termoelemento. Los lápices termométricos rara vez ofrecen buenos resultados por lo que se deben evitar.

Aporte de calor 2205 puede ser soldado utilizando un aporte de calor relativamente elevado, sin afectar negativamente a la microestructura y, en consecuencia, a las propiedades. Se han utilizado aportes de calor superiores a 3 kJ/mm sin efectos negativos. El método de soldadura, la radiación, la distorsión y el tamaño del baño de fusión suelen ser los factores de limitación (más que el aporte de calor). LDX 2101, 2304 y, en particular, SAF 2507 deben ser soldados con menos aporte de calor. Recomendaciones generales: 2304 máx. 2,0 kJ/mm 2205 máx. 2,5 kJ/mm LDX 2101, SAF 2507 máx. 1,5 kJ/mm Los aceros dúplex no deberían soldarse con un aporte de calor demasiado bajo. En este caso el nivel de enfriamiento podría ser muy rápido originando un elevado contenido de ferrita (superior al 70%). Esto se aplica especialmente al soldar piezas gruesas. Los aportes teóricos mínimos de calor son de 0,5 kJ/mm para 2304 y 2205 y 0,3 kJ/mm para LDX 2101 y SAF 2507. Especialmente en la soldadura automática, el aporte de calor es fácil de controlar. Aunque siempre es deseable optimizar la productividad incrementando los parámetros de soldadura, el aporte de calor nunca debería exceder el valor recomendado. UxI Aporte de calor = –––––––––– V x 1000

{ } UxI –––––––––– = kJ/mm mm/s x 1000

U = voltaje I = corriente V = velocidad

Figura 7: Una importante aplicación del acero inoxidable dúplex lo constituyen los depósitos de almacenamiento.

13

Figura 8: Avesta BlueOneTM utilizado para decapar con spray un depósito de acero inoxidable.

Tratamiento térmico posterior a la soldadura Los aceros inoxidables dúplex normalmente no necesitan un tratamiento térmico post-soldadura. Sin embargo, en algunas situaciones puede ser necesario someter la pieza a un tratamiento térmico de solución o a un revenido aliviando tensiones. El conformado de fondos abombados es un ejemplo. Aquí el conformado se efectúa en etapas con tratamiento térmico intermedio. La Tabla 3 ofrece las temperaturas recomendadas. El tratamiento térmico de los aceros dúplex requiere un control muy preciso tanto del tiempo como de la temperatura. Debe ser efectuado por personal capacitado, con el equipamiento adecuado.

Soldar aceros dúplex a otros metales Los metales de aportación dúplex o austeníticos como Avesta P5 (309MoL) o Avesta 309L se utilizan para soldar aceros dúplex a aceros al carbono o aceros de baja aleación. Como los metales austeníticos tienen una tenacidad algo superior, Avesta P5 ó 309L puede ser especialmente indicado para soldar piezas con un alto grado de embridado (t > 20 mm). Otra

14

alternativa es utilizar Avesta P7, que también proporciona un metal de aportación altamente resistente al agrietamiento. También es posible soldar a otros aceros inoxidables como EN 1.4301 o EN 1.4401. Se puede hacer con un metal de aportación dúplex o con Avesta P5 ó Avesta 309L (sólo aceros inoxidables que no estén aleados con molibdeno). Los aceros totalmente austeníticos y las aleaciones con base de níquel se sueldan adecuadamente utilizando un metal de aportación apropiado para el otro metal, por ejemplo Avesta P12 al soldar 2205 a 254 SMO.

Limpieza posterior a la soldadura La limpieza post-soldadura es importante para obtener una resistencia a la corrosión plenamente satisfactoria. Está claro que forma parte integral de todo el proceso de soldadura del acero inoxidable. A pesar de esto, la limpieza post-soldadura no siempre se aplica como norma. El método y el alcance de la limpieza están determinados por los requisitos impuestos para la resistencia a la corrosión, la higiene y el aspecto exterior.

En términos generales, un requisito básico es que los defectos, el óxido de soldadura, los contaminantes orgánicos y la contaminación del acero al carbono se deben eliminar de la soldadura y de las superficies del metal base. Esto se puede efectuar mecánicamente, (esmerilando, cepillando, puliendo, chorreando) o químicamente (decapado). Una regla general importante para esmerilar es acabar siempre con un pulido. En caso contrario el riesgo de marcas nocivas de desbarbado es muy elevado. El método demostrado como más fiable es una combinación de limpieza mecánica y química, p.ej. cepillado con un cepillo de acero inoxidable seguido de un decapado. Avesta Finishing Chemicals tiene una gama completa de productos para el decapado de soldaduras de acero inoxidable. Abarca productos de limpieza, pastas decapantes, sprays decapantes, líquidos decapantes y varios artículos de equipamiento. Los aceros dúplex generalmente son más difíciles de decapar que los aceros austeníticos como 1.4401 (308L) y 1.4404 (316L). Por este motivo, para decapar calidades dúplex se deberían utilizar Avesta BlueOneTM y Avesta Red OneTM, que son productos decapantes comparativamente fuertes.

Para más información consultar www.avestafinishing.com o directamente a Avesta Finishing Chemicals.

Defectos En general, los aceros dúplex no son más proclives a los defectos que otros aceros inoxidables. Sin embargo, hay varios factores que exigen una atención especial. • El elevado contenido de nitrógeno en aceros dúplex im- plica una menor penetración. • Comparado con los aceros austeníticos, hay una tendencia ligeramente mayor a la formación de poros. • La estabilidad del arco, la fluidez y el control del arco también son algo más pobres que con los ace ros austeníticos. En consecuencia, para evitar una penetración incompleta, hay una mayor restricción de las inclusiones de escoria y poros, de los márgenes para parámetros de soldadura y de la separación de bordes.

Figura 9: Penetración incompleta, MIG 2205

Figura 10: Inclusiones de escoria, SAW 2205

Figura 11: Poros, FCW LDX 2101

15

Este método ofrece resultados muy precisos, pero requiere tiempo y es caro. Por eso el contenido de ferrita normalmente se determina utilizando el llamado “ferritoscopio”, como el Fischer Feritscope® MP30, o por medio de cálculos basados en la composición química. Hay una serie de métodos de cálculo, p.ej. DeLong y WRC-92. Para los aceros dúplex, el cálculo según WRC-92 proporciona resultados más cercanos a la realidad que los obtenidos con DeLong. La Figura 12 muestra un diagrama WRC 92. Cuando se obtiene por medio de una medición, el contenido de ferrita normalmente se expresa en porcentaje. Cuando se obtiene por medio de un cálculo, normalmente se expresa como número de ferrita (FN). Un campo normal es 20–70 (%/FN).

Soldadura de reparación Todos los defectos deben ser reparados adecuadamente. Los defectos menores de la superficie, como salpicaduras, escoria y zonas de óxido, son remediados fácilmente con un esmerilado seguido de un pulido, utilizando un disco de malla mínima de 320. Tenga en cuenta que se debe utilizar un disco de desbarbado especial para acero inoxidable. Después del pulido se debe efectuar un decapado convencional. La pasta decapante generalmente es la alternativa más simple. Los defectos nunca deben ser subsanados con revestimiento TIG (refusión utilizando un electrodo TIG). Esto se debe a que el revestimiento TIG tiene el mismo efecto que la soldadura sin metal de aportación, es decir un alto contenido de ferrita. Los defectos importantes y los defectos subyacentes a la superficie requieren un desbarbado mayor con un disco más grueso. Cuando se haya eliminado todo el defecto (lo cual se puede comprobar p.ej. con un ensayo de penetración), la zona desbarbada se debe rellenar utilizando un método adecuado, generalmente soldadura MMA. Se puede emplear un arco de plasma para eliminar defectos profundos debajo de la superficie en piezas gruesas. Debido a la carbonización resultante, no se deberían utilizar arcos de carbono. El problema tanto con el plasma como con los arcos de carbono son las fuertes salpicaduras. Si no se tiene cuidado, esto puede dañar las superficies adyacentes que se deberían proteger utilizando, p.ej., masonita o pintura de carbonato cálcico. Después del ranurado se debe desbarbar la zona antes de poder iniciar la soldadura. La soldadura de reparación se puede realizar por lo menos 5 veces sin un impacto negativo en el metal base.

Soldadura de recargue Los metales dúplex de aportación se puede utilizar ventajosamente para la soldadura de recargue de aceros al carbono. El recubrimiento dúplex es resistente a la corrosión y tiene una buena resistencia al desgaste. Aunque se pueden utilizar todos los métodos de soldadura, normalmente se da preferencia a los que tienen una mayor velocidad de deposición (SAW, FCAW y MIG). Con 2205 se puede soldar directamente sobre acero al carbono. No obstante, para la primera capa también se pueden utilizar los metales de aportación como 309 ó P5. Esto es algo más económico, especialmente al soldar con 2507/P100. Para la soldadura de recargue debería haber la menor mezcla posible con el metal base. Esto puede ser un problema especial con soldaduras SAW, FCAW y MIG. Los parámetros y la técnica de soldadura son de gran importancia. Cada pase se construye sobre el precedente. El arco nunca debería apuntar hacia el metal base.

Medición del contenido de ferrita El contenido de ferrita se puede determinar de varias maneras. Uno de ellos es el cómputo de puntos, que es un método estandarizado (ASTM E562).

Equivalente de niquel Ni + 35C + 20N + 0,25Cu 20

WRC-1992 22

24

26

28

30

18

16

FN

26

18

28

22

14

24

10

6

16

20

0

A

2

16

12

8

4

18

18

14

AF 2205

30

40

2507/P100

35

45

14

50

60 70

FA

12

80

2304,LDX 2101

12

90 100

FN

F

10

18

20

22

10

24

26

28

30

Equivalente de cromo Cr + Mo + 0,7Nb Figura 12: Diagrama WRC-92 para soldadura de consumibles

16

Tabla 6. Ejemplo de composiciones químicas de metales de recubrimiento: Método

Capa

Fundente

Composición química, % por peso C Si Mn Cr Ni

Otros

Ferrita FN2) %3) 5 35

2205

P54) 2205

1 2

805 805

0,03 0,03

0,7 0,7

1,2 1,2

21,0 22,5

13,0 9,0

Mo 2,3 Mo 2,8

MMA

2205

P54)

1

–

0,03

0,8

1,1

21,5

13,0

Mo 2,4

8

8

2205

2

–

0,03

0,8

0,7

22,5

9,5

Mo 2,8

25

35

P54)

1

–

0,03

0,8

1,1

21,5

13,0

Mo 2,4

8

8

2507/P100

2

–

0,03

0,6

1,3

24,5

10,5

Mo 3,5

25

35

FCW-2D P54)

1

–

0,03

0,6

1,4

22,0

12,0

Mo 2,1

15

15

FCW-2D 2205

2

–

0,03

0,7

1,1

22,5

9,5

Mo 3,1

30

40

FCAW

2)

Base

UP

MMA

1)

Capa final1)

2507 2205

Análisis objetivo de la capa final Ferrita según Schaeffler-DeLong

3) 4)

6 45

Ferrita en % utilizando un Fischer Feritscope® MP30 Soldadura también posible con 2205 o 2507/P100

Cómo soldar aceros dúplex con composiciones similares Hay una serie de calidades de acero que tienen composiciones similares a las de los aceros dúplex Outokumpu descritos más arriba. A continuación se mencionan algunas recomendaciones.

Tabla 7. Soldar aceros dúplex con composiciones similares Calidas de acero

Metal de Base

ASTM 329

Avesta 2205

AL 2003 (UNS S32003)

Avesta 2205

3RE60 (S31500)

Avesta 3RE60 o 2205

URANUS 35N, SAF 2304 (S32304)

Avesta 2304 o 2205

SAF 2205, Uranus 45N, remanit 4462,1903SC, AF22, VS22, Falc 223, SM 22Cr, NKCr22

Avesta 2205

SAF 2507, Zeron 100, DP-3W, S32760, Uranus 52N+

Avesta 2507/P100

Inspección y garantía de calidad Las normas aplicables a los aceros estructurales también se aplican a los aceros inoxidables (incluyendo los dúplex). Algunos de los estándares internacionales más importantes son: • ISO 5817, que presenta las directrices sobre los niveles de aceptación para diferentes defectos en uniones soldadas. • EN 288 y ASMEIX, que describen la autorización de proce dimientos de soldadura. No obstante, los aceros dúplex se utilizan en aplicaciones donde los requisitos de fuerza y corrosión son muy estrictos. Por consiguiente, hay numerosos motivos que exigen extremar los cuidados de principio a fin. Al objeto de lograr la adecuada resistencia a la corrosión se deben eliminar el óxido de soldadura, las salpicaduras, las marcas de cebado y las marcas de desbarbado. Para conseguir una mejor resistencia a la fatiga, la superficie de soldado debe ser lisa y sin bordes afilados. El ensayo no destructivo forma parte integral del examen de uniones soldadas. Los métodos adecuados son la inspección visual, el ensayo de penetración (PT), la prueba radiográfica (RT), la prueba con ultrasonidos (UT) y la medición del contenido de ferrita utilizando un “ferritoscopio”. En las pruebas con ultrasonidos, es importante que las superficies sean lisas y pulidas de tal modo que se detecten claramente defectos como poros y grietas.

Manejo de metales de base Los electrodos revestidos de acero inoxidable, los hilos tubulares y los fundentes pueden ser propensos a captar humedad. Los consumibles de Avesta Welding se suministran en paquetes diseñados para resistir la humedad. Sin embargo, para conseguir los mejores resultados, se recomienda tomar las siguientes medidas preventivas en cuanto a almacenamiento y manejo. Almacenamiento de paquetes cerrados: Los electrodos revestidos, los hilos tubulares y los fundentes se deben almacenar en su paquete original intacto. El almacenamiento en envase abierto puede reducir considerablemente la vida útil del producto. Según el principio “primero en entrar, primero en salir”, el periodo de almacenamiento deberá ser tan breve como sea posible. Los electrodos revestidos y los fundentes no se almacenarán durante más de 5 años. Los productos con más de 5 años se deberían resecar antes de utilizarlos. Los electrodos revestidos, los hilos tubulares y los fundentes no se almacenarán en contacto directo con suelos o paredes exteriores. La temperatura de la sala de almacenamiento será lo más uniforme posible (+ 5°C) y no deberá ser inferior a 15°C. La humedad relativa del aire no superará el 50%. Manejo de paquetes abiertos: Los electrodos que no se utilicen al final de un turno se colocarán en su envase y se volverán a precintar. De forma alternativa, se pueden dejar en una cabina calefactora a 60–70°C. La humedad relativa del aire no superará el 50%. El fundente no utilizado se almacenará en la cabina calefactora a 60–70°C. Manejo durante la soldadura: Es una ventaja si la soldadura se puede efectuar a temperatura ambiente o con humedad de aire relativamente baja. Los electrodos revestidos, los hilos tubulares y los fundentes se utilizarán al mismo ritmo que se desembalan – preferiblemente en 24 horas. Durante los turnos, los electrodos se mantendrán lo más secos posibles. Si el clima así lo requiriera, se mantendrán calientes en un contenedor de calor portátil o similar. Una alternativa es utilizar paquetes más pequeños, p. ej. media cápsula o un cuarto. Resecado: Los electrodos y los hilos tubulares que hayan sufrido un ligero daño por la humedad se podrán secar durante unas 3 horas a 250–280°C y 90°C, respectivamente.

17

La calefacción y la refrigeración serán graduales. Los elementos no se deben secar más de tres veces. Los fundentes se pueden secar durante 2 horas a 250–300°C. Los procedimientos aprobados para los electrodos de acero al carbono son también totalmente aptos para electrodos de acero inoxidable dado que no son tan propensos a captar humedad.

• En caso de que se suelde en espacios cerrados, utilice equipo respiratorio protector o un aparato de respiración eléctrica de aire comprimido. Utilice equipamiento de seguridad para manos, ojos y cuerpo: guantes, casco o máscara facial con un cristal con filtro, botas de seguri- dad, delantal y protectores de brazos y hombros.

Reciclado: Los productos sobrantes y los residuos son valiosos puesto que se pueden reutilizar. Siempre que sea posible, se deben reciclar productos y envases de conformidad con las normativas locales.

• Mantenga el lugar de trabajo y el equipo limpio y seco.

Salud y seguridad Los humos y radiaciones emitidos durante la soldadura pueden ser perjudiciales para la salud. Las salpicaduras, metales fundidos y arcos pueden provocar quemaduras e incendios. Asimismo, se utiliza equipamiento eléctrico que si no se maneja correctamente puede ocasionar shock eléctrico. Por tanto, es muy importante que los soldadores y supervisores tengan en cuentas todos los daños potenciales. • Asegúrese de que la ventilación sea adecuada y que en el emplazamiento de soldadura hay un sistema de extrac- ción que elimine humos y gases de la “zona de respira- ción” del soldador.

Figura 13: El orden y la limpieza son esenciales para un buen ambiente laboral. Foto: La Academia de Soldadura Karl Kremsmüller, Austria

18

• Revise periódicamente que la ropa y el equipo de seguri- dad están en buenas condiciones. • En la medida de lo posible, aísle los elementos con ductores. Encontrará más información de cada grupo de productos en la documentación de seguridad de materiales de Avesta Welding. Se pueden descargar desde la página web de Avesta Welding, www.avestawelding.com, o solicitar a los distribuidores o minoristas de Avesta Welding.

Figur 14. Los tanques de almacenamiento en cargueros químicos suelen ser de acero inoxidable dúplex.

Todos los derechos reservados. Contenido sujeto a cambios sin previo aviso o notificación. Se ha tomado gran cuidado en asegurar que los contenidos de esta publicación sean correctos. Sin embargo, Avesta Welding y sus subsidiarias no pueden aceptar responsabilidad alguna sobre errores o sobre información que pueda llevar a confusión. Sugerencias o descripciones de métodos de trabajo o sobre el uso, tratamiento o mecanizado de los productos son solo informativos y ni Avesta Welding ni sus subsidiarias pueden aceptar ninguna responsabilidad en este sentido. Antes de utilizar los productos suministrados o fabricados por la Compañía, el cliente debe siempre comprobar previamente la adecuación de los mismos.

19

10601ES, Centrum Tryck, Avesta 2008

Avesta Welding AB P.O. Box 501, Koppardalen SE- 774 27 Avesta, sweden Tel: +46 (0) 226 815 00 Fax: +46 (0) 226 815 75 [email protected] www.avestawelding.com