El acero inoxidable es difícil de soldar debido principalmente a la presencia de películas de óxido estables en su superficie.
Estas películas de óxido dificultan la humectabilidad y la extensión del metal de aportación.
Los óxidos, en particular los de cromo (Cr2O3) y titanio (TiO2), son muy estables y difíciles de eliminar.
Esta estabilidad se debe al alto contenido de cromo y otros elementos de aleación como níquel, titanio, manganeso, molibdeno y niobio en diversas composiciones de acero inoxidable.
Estos elementos pueden formar diversos óxidos y óxidos complejos.
Explicación de 4 retos clave
1. Películas de óxido estables
La eliminación de estos óxidos es crucial para el éxito de la soldadura fuerte.
En la soldadura fuerte atmosférica, esto se consigue normalmente utilizando fundentes activos que reducen químicamente los óxidos.
Sin embargo, en la soldadura fuerte en vacío o en atmósfera protectora, las condiciones deben controlarse cuidadosamente.
La soldadura fuerte en vacío requiere altos niveles de vacío (normalmente 2 x 10-4 torr o mejor) y altas temperaturas para descomponer las películas de óxido.
Esto permite que el metal de aportación humedezca eficazmente la superficie del acero inoxidable.
Este método evita el uso de fundentes y minimiza el riesgo de oxidación, lo que redunda en una mejor calidad de la unión.
2. Elección del metal de aportación y de la temperatura de soldadura
La elección del metal de aportación y la temperatura de soldadura son fundamentales.
Los metales de aportación con características de autofusión o más agresivos pueden mejorar la soldabilidad del acero inoxidable.
La temperatura de soldadura fuerte también debe seleccionarse cuidadosamente para que coincida con el régimen de tratamiento térmico del tipo específico de acero inoxidable.
Esto garantiza unas propiedades mecánicas óptimas.
Por ejemplo, el acero inoxidable austenítico no debe calentarse por encima de 1150°C durante la soldadura fuerte para evitar un crecimiento excesivo del grano.
Un crecimiento excesivo del grano podría degradar las propiedades mecánicas del material.
3. Susceptibilidad al agrietamiento por tensión
El acero inoxidable austenítico es susceptible al agrietamiento por tensiones durante la soldadura fuerte, especialmente cuando se utilizan metales de aportación de cobre-cinc.
Para mitigarlo, se recomienda el recocido de distensión antes de la soldadura fuerte.
Es crucial un calentamiento uniforme durante el proceso de soldadura fuerte.
4. Control preciso de la temperatura
La necesidad de un control preciso de la temperatura es otro reto importante.
Estos factores exigen una cuidadosa selección de los métodos de soldadura fuerte, los metales de aportación y los parámetros del proceso para conseguir uniones satisfactorias y de alta calidad.
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