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Cómo evitar la pérdida de resistencia a la corrosión al soldar aceros inoxidables

Muchas industrias confían en la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables. Los ejemplos destacados surgen en los sectores alimentario, de bebidas, farmacéutico, de semiconductores, petroquímico y nuclear, donde no se puede tolerar ni siquiera la mínima contaminación del producto. Sin embargo, contrariamente a la creencia común, los llamados aceros inoxidables rara vez son inoxidables en el verdadero sentido.



Aquí se han seleccionado dos ejemplos de corrosión. Todos hemos sido testigos de las manchas oscuras en los cubiertos domésticos de acero inoxidable después de un ciclo de lavavajillas, pero un ejemplo más extremo es el de las tuberías muy corroídas después de la exposición al agua del mar.


Todo es causado por la presencia de sal y la mayoría de los aceros inoxidables no son resistentes a las sales que contienen cloro. Este efecto se puede contrarrestar seleccionando aceros con resistencia a la corrosión por agua salada. Sin embargo, prácticamente todos los aceros inoxidables pueden sufrir una reducción de la resistencia a la corrosión debido a la soldadura y durante la misma.


El efecto que el propio proceso de soldadura tiene sobre la reducción de la resistencia a la corrosión a menudo se pasa por alto. Decoloración, producido cuando las áreas calentadas no están completamente protegidas contra la oxidación puede verse como antiestético pero esta decoloración también puede indicar una pérdida seria de resistencia a la corrosión. La resistencia a la corrosión la proporciona una película fina pero tenaz de óxido de cromo que se forma en la superficie de los aceros inoxidables con un contenido de cromo superior al 11% aproximadamente. Aunque esta capa normalmente se vuelve a formar después del daño por rayado, el fenómeno se inhibe si las capas superficiales se cambian durante la operación de soldadura. Se ha demostrado que la temperatura por encima de la cual esto ocurre es típicamente de 400 ° C y esto equivale a una decoloración que se ve como un tono amarillo / dorado. Por encima de esta temperatura, y esta variará dependiendo de la composición del acero, el color cambia a azul y finalmente a negro.


Operaciones posteriores a la soldadura

Se ha convertido en una práctica común en algunas aplicaciones aceptar la decoloración y eliminarla después de la soldadura, pero esto puede resultar muy costoso. Lleva mucho tiempo y, cuando el acceso es limitado, es difícil de lograr con algún grado de éxito. Algunos métodos requieren equipo especializado. El costo de las operaciones posteriores a la soldadura a menudo se pasa por alto y no se considera parte del proceso de soldadura. Se aplican en gran parte de forma manual y, por lo tanto, son propensos a variaciones significativas en su eficacia. Se ven como una opción fácil, pero pueden superar fácilmente los costos de soldadura.


Operaciones previas a la soldadura

El método más eficaz para prevenir la decoloración es utilizar una técnica de purga de la soldadura. La purga implica eliminar el oxígeno de las zonas de soldadura calentadas desplazando el aire con un gas inerte, generalmente argón.



Métodos de purga disponibles

Se ha desarrollado una amplia variedad de técnicas de purga para cumplir con los requisitos de protección del cordón de soldadura contra la oxidación. Generalmente, las soluciones sencillas, caseras y de bajo costo pueden servir para ofrecer una protección limitada, pero están lejos de ser totalmente confiables. Es difícil creer que el uso de papel de periódico, esponja o bloques de espuma o discos de cartón retorcidos para bloquear una tubería, por ejemplo en cada lado de la junta, y confiar en esto como un sello efectivo, todavía es considerado por algunos como adecuado. Incluso si no estallan en llamas durante el ciclo de soldadura, rara vez se considera el problema de remoción después de completar la unión. Para tubos de diámetro pequeño, digamos de hasta 10 mm, el uso de flujo de gas inerte continuo sin sellos no es infrecuente. El aire es reemplazado por gas inerte entrante. Sin embargo, pasa por alto la posibilidad de turbulencia y, por lo tanto, atrapamiento de oxígeno. El flujo continuo de gas también puede resultar costoso. Los tapones de tubería expandibles pueden ser muy efectivos y económicos. El área de sellado es grande y el tiempo de preparación es relativamente pequeño. Estos son particularmente útiles para racores cortos u otros accesorios de tubería variables, pero para juntas que están a cierta distancia de un punto de acceso, otros métodos de purga son más adecuados. Las barreras solubles pegadas al diámetro interno brindan cierto grado de protección y los discos se pueden quitar enjuagando con agua después de su uso. Sin embargo, con la versión de papel, la unión a la tubería es propensa a fugas y el tiempo y la habilidad involucrados en la preparación pueden ser considerables. Además, como el papel contiene un gran volumen de agua, Water Soluble Weld Purge Film es una buena alternativa al papel por tres razones:

1. El hecho de que es plástico y no contiene agua para contaminar una soldadura.

2. El super adhesivo asegura que las presas se adhieran muy firmemente alrededor de la soldadura y resistan una buena presión de purga positiva.

3. El problema de la visibilidad que permite a los soldadores ver cómo avanza la junta a través del material ópticamente transparente.

Hay disponibles discos flexibles conectados por un tubo flexible. Se pueden desplegar rápidamente y la extracción después de la soldadura es fácil, ya que el conjunto se puede retirar más allá de la soldadura. Sin embargo, la confiabilidad es sospechosa porque el sellado del disco a la tubería depende de un área de contacto muy pequeña. Algunos tienen un tubo de conexión semirrígido y esto puede no ser adecuado cuando el sistema debe usarse a ambos lados de un codo de tubería afilado. Cada sistema es adecuado para un solo diámetro interno preciso de tubería, por lo que los costos finales a obtener para obtener equivalentes a otros sistemas de purga de tubería son algo más altos. Los sellos inflables son los únicos totalmente confiables y son los sistemas de purga de tubos y tuberías más efectivos.



Monitorización del contenido de oxígeno en el gas de purga

El hecho de que incluso cantidades muy pequeñas de oxígeno en el gas de purga puedan causar decoloración alrededor del cordón de soldadura hace deseable que se utilicen instrumentos especializados para medir el oxígeno residual. La práctica recomendada para garantizar una decoloración aceptable es mantener un nivel de oxígeno por debajo de 50 ppm (0,005%) para el acero inoxidable. Dos características esenciales de un instrumento adecuado son que debe tener un rango de medición adecuado y debe muestrear el gas de purga dentro del volumen de purga. La sensibilidad debe ser tal que se pueda detectar un nivel de oxígeno tan bajo como 10 ppm. Los instrumentos que solo muestran hasta 1000 ppm (0,1%) son totalmente inadecuados. Los instrumentos introducidos recientemente están disponibles con funciones de registro y registro de datos totalmente integradas, que son compatibles con la auditoría de control de calidad. Algunos pueden programarse para terminar la soldadura y activar una alarma si el contenido de oxígeno supera el nivel establecido por el operador. Además de los tubos y tuberías, se debe considerar la soldadura de componentes planos o de múltiples contornos, como cajas para las industrias eléctrica y electrónica, dispositivos médicos, mesas de procesamiento y herramientas para la industria alimentaria y otros componentes discretos para la industria farmacéutica, química y de semiconductores. industrias, etc.


Los componentes planos pueden usar Trailing Shields® como barras de respaldo y también se puede aplicar cinta de respaldo para proteger la parte posterior de la soldadura. Weld Trailing Shields® se puede utilizar para proteger los frentes de las soldaduras de la oxidación en la fuente, mientras que el uso de envolventes flexibles permite que cualquier tamaño de componente se suelde en una atmósfera totalmente inerte. Además de los tubos y tuberías, se debe considerar la soldadura de componentes planos o de múltiples contornos, como cajas para las industrias eléctrica y electrónica, dispositivos médicos, mesas de procesamiento y herramientas para la industria alimentaria y otros componentes discretos para la industria farmacéutica, química y de semiconductores. industrias, etc. Los componentes planos pueden usar Trailing Shields® como barras de respaldo y también se puede aplicar cinta de respaldo para proteger la parte posterior de la soldadura. Weld Trailing Shields® se puede utilizar para proteger los frentes de las soldaduras de la oxidación en la fuente, mientras que el uso de envolventes flexibles permite que cualquier tamaño de componente se suelde en una atmósfera totalmente inerte. Además de los tubos y tuberías, se debe considerar la soldadura de componentes planos o de múltiples contornos, como cajas para las industrias eléctrica y electrónica, dispositivos médicos, mesas de procesamiento y herramientas para la industria alimentaria y otros componentes discretos para la industria farmacéutica, química y de semiconductores. industrias, etc.


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Fuente: metalworkingworldmagazine



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