​Proceso y consideraciones de soldadura de tubos de acero inoxidable

Consideraciones y proceso de soldadura de tubos de acero inoxidable

Eltubo de acero inoxidablese caracteriza por un contenido de carbono ultrabajo, bajo contenido de nitrógeno, una composición típica de Cr 17%, Ni 5% y un mayor contenido de nitrógeno en comparación con los tubos de acero inoxidable dúplex de primera generación. Esto mejora la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y a la corrosión por picaduras en medios ácidos con altas concentraciones de iones cloruro. El nitrógeno es un fuerte elemento formador de austenita. Su adición al acero inoxidable dúplex no sólo mejora la resistencia sin dañar significativamente la plasticidad y tenacidad del acero, sino que también inhibe la precipitación de carburos y retrasa los procesos relacionados.

Microestructura y propiedades: A temperatura ambiente, la microestructura consta de proporciones aproximadamente iguales de austenita y ferrita, exhibiendo las características de una estructura de doble fase. Conserva las ventajas de los tubos de acero inoxidable ferrítico, como una mayor conductividad térmica, resistencia a las picaduras, corrosión por grietas y corrosión por tensión de cloruro, al mismo tiempo que posee buena tenacidad, baja temperatura de transición de dúctil a frágil, resistencia a la corrosión intergranular y propiedades mecánicas y soldabilidad favorables.

El material se puede guardar bajo las mismas condiciones de clasificación de presión. El límite elástico y la resistencia a la corrosión por tensión de los tubos de acero inoxidable dúplex son casi el doble que los de los aceros inoxidables austeníticos. El coeficiente de expansión lineal es menor que el de los aceros inoxidables austeníticos y más cercano al del acero al carbono. Sin embargo, las propiedades de forjado en frío son inferiores a las de los aceros inoxidables austeníticos.

Soldabilidad: El tubo de acero inoxidable generalmente presenta buena soldabilidad, con baja sensibilidad al agrietamiento tanto en frío como en caliente. Normalmente, no se requiere precalentamiento antes de soldar y no es necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura. Debido a la baja tendencia a la formación de ferrita monofásica en la zona afectada por el calor (HAZ) y al alto contenido de nitrógeno, se pueden lograr buenas propiedades integrales seleccionando los materiales de soldadura adecuados y controlando el aporte de calor.

Cracking en caliente: La susceptibilidad al cracking en caliente es significativamente menor que la de los aceros inoxidables austeníticos. Esto se debe a que el contenido de níquel no es excesivamente alto, el nivel de impurezas que forman los eutécticos de bajo punto de fusión es muy bajo, lo que hace menos probable la formación de películas líquidas de bajo punto de fusión. Además, el riesgo de un rápido crecimiento del grano no existe a altas temperaturas.

Fragilización de la zona afectada por el calor (HAZ): una preocupación principal al soldar tubos de acero inoxidable dúplex es la HAZ. Debido al rápido efecto de enfriamiento del ciclo térmico de soldadura, la ZAT, al estar en un estado de no equilibrio, a menudo retiene una cantidad excesiva de ferrita al enfriarse. Esto puede aumentar la susceptibilidad a la corrosión y al agrietamiento inducido por hidrógeno.

Metalurgia de soldadura: durante la soldadura de acero inoxidable dúplex, la microestructura del metal de soldadura y la HAZ sufre una serie de cambios bajo la influencia del ciclo térmico. A altas temperaturas, la microestructura de latubo de acero inoxidableEs predominantemente ferrítico, con austenita precipitando durante el proceso de enfriamiento. La cantidad de austenita precipitada está influenciada por varios factores.