soldeo entre materiales disimilares

ASOCIACIN ESPAOLA DE SOLDADURA Y TECNOLOGAS DE UNIN

-CURSO DE FORMACIN DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA-

TTEEMMAA 22..2255

SSOOLLDDEEOO EENNTTRREE MMAATTEERRIIAALLEESS DDIISSIIMMIILLAARREESS

AAccttuuaalliizzaaddoo ppoorr:: CChhaarrlleess VVeeggaa SScchhmmiiddtt

Julio 2004


-CURSO DE FORMACIN DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -1-

NDICE

1.- FUNDAMENTOS

2.- USO DE LOS DIAGRAMAS SCHAEFFLER Y DE LONG PARA EL SOLDEO DE METALES DISMILES

3.- SELECCIN DE PROCESOS DE SOLDEO.

4.- EFECTOS DE LA DILUCIN

5.- CONSUMIBLES

6.- PROBLEMAS DE SOLDABILIDAD Y MEDICIONES (FORMACIN DE COMPUESTOS INTERMETLICOS, DIFUSIN DE CARBONO)

7.- APLICACIONES TPICAS

8.- UNIONES DE ACERO INOXIDABLE Y ACERO AL CARBONO

9.- UNIONES DE ALEACIONES DE COBRE-NQUEL CON ACERO AL CARBONO / ACERO INOXIDABLE

10.- UNIONES DE ALEACIONES DE NQUEL CON ACERO AL CARBONO

11.- UNIONES DE ACERO INOXIDABLE Y ALEACIONES DE COBRE

12.- UNIONES DE ACERO CON ALUMINIO / ALEACIONES DE ALUMINIO

13.- UNIONES DE COBRE CON ALUMINIO / ALEACIONES DE ALUMINIO.

14.- UNIONES DE NQUEL CON COBRE.



1.- FUNDAMENTOS

Las condiciones de servicio de un componente soldado, pueden variar notablemente de una zona a otra, haciendo que la unin de metales distintos sea un requisito del diseo y la construccin. La diferencia entre estos metales puede ser qumica (aleaciones de composicin distinta), metalrgica (aceros al carbono frente aceros inoxidables austenticos) y mecnica (propiedades mecnicas distintas).

En el argot de la soldadura, se denomina acero negro a todo tipo de acero al carbono, mientras que al acero inoxidable por su aspecto superficial, se le denomina tambin como acero blanco. Por lo tanto, a la unin de ambos tipos de acero se le conoce tambin como la unin blanco con negro.

Acero negro = Acero de baja aleacin o acero estructural ( < 5% de elementos de aleacin).

La superficie es oscura o negra, no es resistente a la corrosin.

Acero blanco = Acero de alta aleacin, principalmente, aceros inoxidables.

La superficie es blanca, brillante, y resistente a la corrosin.

TABLA 1.- POSIBILIDADES DE UNIN CON ACEROS DISMILES

Tipos de aceros al carbono (negros) Tipos de aceros inoxidables (blancos)

Aceros estructurales segn la Norma EN 10025 Aceros austenticos al cromo nquel, resistentes a la

corrosin. Norma EN 10088

Aceros resistentes a la termofluencia (aceros trmicos resistentes al creep) EN 10028

Aceros ferrticos al Cromo EN 10088

Aceros de grano fino y de alto lmite elstico.

EN 10028

Aceros austenticos al cromo nquel resistentes a la termofluencia.

Acero naval para la construccin de barcos. Aceros resistentes a alta temperatura (refractarios).

Aceros fundidos. Aceros Criognicos.

Aceros resistentes a la intemperie. Aceros al Cr Ni fundidos.

1.2.- Unin Blanco con Negro

Existen cerca de 1000 tipos de aceros estructurales y de baja aleacin, laminados en caliente, forjados o fundidos. Entre los aceros de alta aleacin existen ms de 500 tipos o aleaciones. Por lo tanto el nmero de posibilidades de unin de aceros dismiles, blanco con negro es de 500,000. Es imposible que por la diversidad de aleaciones a unir entre los tipos de aceros negros y aceros blancos, los materiales de aportacin puedan ser mas de un milln. Esto ya se ha estudiado a profundidad, pues existen aleaciones de materiales de aportacin, que son compatibles con varios tipos de metales. La solucin adecuada consiste entonces, en la seleccin correcta del material del consumible y en una apropiada aplicacin durante el soldeo.


El problema principal es la dificultad de lograr la homogeneidad de la unin de aceros dismiles, puesto que sta depende de tres zonas tpicas de la unin soldada.

Metal Base 1 (acero al carbono o de baja aleacin, por ejemplo; S275JO).

Metal Aportado, (soldadura cuya composicin qumica es la mezcla de a + c + consumible).

Metal Base 2 (acero de alta aleacin por ejemplo W Nr. 1,4301).

FIG. 1.- UNIN DISMIL ENTRE UN ACERO S275JO Y OTRO NR. 1,4301 (AISI 304)

Cada una de stas zonas es de vital importancia en la unin, porque cada metal base tiene unos requisitos de soldabilidad, condiciones de servicio, propiedades mecnicas, qumicas y metalrgicas que la unin, mediante un material de aportacin, deber satisfacer.

La homogeneidad de la unin, es imposible de obtener en el soldeo de materiales dismiles, porque a diferencia de las uniones de metales iguales, en toda unin dismil no se puede obtener:

Homogeneidad qumica. (En la unin dismil existen tres composiciones diferentes).

Homogeneidad mecnica. (Son tres aleaciones con diferentes propiedades mecnicas).

Homogeneidad metalrgica. (Son tres estructuras metalogrficas diferentes).

Para soldar aceros dismiles se debe entender los problemas del soldeo de ambos aceros, debido a que las caractersticas de soldabilidad individuales no siempre son compatibles en el conjunto. En las uniones dismiles se deber combinar la mejor alternativa para ambos aceros, sacrificando algunas de las ventajas de soldar cuando se unen individualmente aceros del mismo tipo.

1.3.- Requisitos del soldeo de aceros de baja aleacin

Para soldar aceros de baja aleacin existen las siguientes reglas fundamentales:

1.3.1.- Precalentamiento y control de la temperatura entre pasadas.

Adems de reducir la formacin de fases duras en la ZAT, el precalentamiento es importante para impedir la formacin de grietas por la difusin de hidrgeno.

Existen diversas frmulas empricas para determinar la temperatura de precalentamiento mediante el carbono equivalente.




1.3.1.2.- El carbono equivalente:

Una de las frmulas ms aceptadas a nivel internacional es la del instituto ISO, publicada tambin en la Norma UNE EN 1011-2:2001

CET = %C + (%Mn) / 6 + (%Cr + %Mo + %V) / 5 + (%Ni + % Cu) / 15

Una vez conocido el valor del carbono equivalente, se puede determinar la temperatura de precalentamiento, mediante frmulas, grficos o tablas.

1.3.2.- Rango favorable del tiempo t8/5.

Para optimizar las propiedades mecnicas de la ZAT, es importante encontrar un rango adecuado del tiempo de enfriamiento entre 800 y 500 C t8/5 en relacin al diagrama TTT de enfriamiento continuo. Por ello es importante tener la informacin tcnica del acero a soldar, incluyendo el diagrama TTT del acero que se va a soldar.

Un tiempo t8/5 demasiado corto conlleva la formacin de grietas por formacin de estructuras martensticas o bainticas, as como por la posibilidad de la difusin de hidrgeno. Otro fundamento para limitar los valores cortos del tiempo t8/5 es la baja capacidad de deformacin de una ZAT con demasiada dureza.

Un tiempo t8/5 demasiado prolongado conlleva la disminucin de la carga de rotura, del lmite elstico y de la resiliencia en la ZAT, debido a la posible formacin de grano grueso y a la mayor cantidad de ferrita. Pero el valor que ms disminuye es la tenacidad, con demasiado aporte trmico la resiliencia disminuye drsticamente, an cuando el lmite elstico y la carga de rotura estn sobre los lmites permisibles. Para los aceros de grano fino, es posible calcular el tiempo t8/5 mediante frmulas aproximadas del ciclo trmico para la conductividad trmica tridimensional y bidimensional, en las que uno de los factores decisivos, en funcin de la composicin qumica, es la temperatura de precalentamiento, adems del aporte trmico definido.

Pero no es posible determinar un valor favorable del tiempo t8/5 genrico para todo tipo de acero, porque el rango del anlisis qumico permisible implica un fuerte cambio de comportamiento por transformacin, esto significa que el tiempo t8/5 se debera calcular para cada anlisis qumico. El diagrama TTT de enfriamiento continuo es una herramienta valiosa para facilitar este clculo, mediante los ciclos trmicos de soldeo, se determina experimentalmente, la posible estructura resultante en la ZAT. Adicionalmente se pueden tomar las recomendaciones de la Norma UNE EN 1011-2:2001

1.3.3.- Proceso de soldeo y sus parmetros.

Paralelamente a la determinacin del tiempo t8/5 se deber analizar la posibilidad de aplicacin del proceso de soldeo, determinando la preparacin de la junta, la productividad, y los parmetros adecuados.

El aporte trmico est en funcin de los parmetros de soldeo que son; Intensidad I, Tensin U, y velocidad de soldeo , todo esto afectado por un factor de eficiencia .

1.3.4.- Seleccin del material de aportacin.



La seleccin del material de aportacin es uno de los pasos ms importantes, debindose comparar las propiedades mecnicas del metal depositado, especialmente la resiliencia mediante la energa absorbida, el lmite elstico, y la deformacin. Adems, la composicin qumica debe ser similar al metal base.

1.3.5.- Tratamiento trmico post soldeo.

Especialmente en los aceros resistentes a la termofluencia (creep), y en otros aceros de grano fino, dbilmente aleados, el tratamiento trmico post soldeo sirve para reducir los picos de dureza en la ZAT. Adems reduce las tensiones internas que se producen con la contraccin.

1.4.- Requisitos del soldeo de aceros de alta aleacin

Para soldar los aceros de alta aleacin son importantes los siguientes pasos:

Evitar el precalentamiento (aceros austenticos).

Seleccin adecuada del material de aportacin.

Seleccin de los procesos de soldeo y sus parmetros.

Depsito en la zona de aceros resistentes a la corrosin en el diagrama de Schaeffler.

Tratamiento trmico post soldeo

1.4.1.- Soldeo de aceros austenticos

Los aceros austenticos no experimentan la fisuracin por difusin de hidrgeno ni la formacin de fases duras porque no hay transformacin de la austenita en martensita o en bainita, entonces no es necesario ningn precalentamiento, por el contrario, resultara perjudicial pues facilitara la precipitacin de carburos o de la fase sigma durante el enfriamiento lento, adems una temperatura entre pasadas mayor a 100 C ocasiona el agrietamiento en caliente. Los depsitos de los aceros resistentes a la corrosin deben solidificar la fase de ferrita primaria para evitar el peligro de las grietas en caliente.


-CURSO

2.- USO DE LOS DIAGRAMAS SCHAEFFLER Y DE LONG PARA EL SOLDEO DE METALES DISMILES

El diagrama de Schaeffler descrito en el captulo 2.16 Aceros de alta aleacin (inoxidables), es una de las herramientas ms tiles para la correcta seleccin del material de aportacin.

AUST

FERRITA

FASE SIGMA

MARTENSITA

A+M+F

F+M

FIGURA 2

DIAGRAMA DE SCHAEFFLER, REPRESENTANDO LAS ZONAS DE AUSTENITA, MARTENSITA, FERRITA , FASE SIGMA Y LAS ZONAS DE ACEROS DE BAJA ALEACIN, Y DE ACEROS INOXIDABLES AUSTENO-FERRTICOS. EL EJEMPLO MUESTRA LA DILUCIN AL 50% DE UN ACERO AL CARBONO CON UN ACERO INOXIDABLE, EL SOLDEO SE REALIZ CON EL PROCESO TIG SIN MATERIAL DE APORTACIN. LA

MEZCLA RESULTANTE EST EN LA ZONA DE ESTRUCTURA MARTENSTICA.

Este diagrama representa grficamente la relacin existente entre los elementos de aleacin y la estructura que tiene el acero en funcin de su composicin qumica.

En las ordenadas de dicho grfico se presenta la suma de porcentajes de elementos formadores de austenita (gamgenos), multiplicados por unos coeficientes, en funcin de la influencia austenizante del elemento de aleacin. Esta suma se expresa en la frmula del nquel equivalente, donde el nquel es el elemen ms representativo de formacin de austenita.

En lacoeficieequiva

Si se(depencomnto DE FORMACIN DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -6-

s abcisas est la suma de porcentajes de elementos formadores de ferrita, tambin multiplicados por ntes, funcin de su influencia ferritizante. En este caso la suma se expresa en la frmula de cromo

lente, donde el cromo es el principal elemento formador de ferrita.

suelda la unin con un consumible de acero al carbono, la mezcla resultar en la zona martenstica diendo de la dilucin), adems se formarn carburos de cromo. Si se suelda con un consumible de acero inoxidable, del mismo tipo de aleacin del acero austeno-ferrtico, la mezcla resultar


tambin en la zona martenstica, con precipitacin de carburos de cromo. En ambos casos la unin es frgil, con poca resistencia mecnica. El resultado es peor an cuando se suelda este tipo de unin sin material de aportacin, porque el nivel de precipitacin de carburos es mayor. Este caso tpico se muestra en la figura 2.

La desventaja principal con este diagrama es que no representa el efecto del nitrgeno que es un elemento austenizante muy fuerte, pero es vlido para darnos cuenta del problema. Hoy en da, en soldadura, se emplean otros diagramas.

El nmero de la ferrita se mide con la atraccin magntica como un mtodo de medir la proporcin de ferrita de delta presente en la aleacin. El nmero de la ferrita se traza en un diagrama Schaeffler modificado denominado diagrama de Delong. El cromo y el nquel equivalente son similares al diagrama Schaeffler, con la diferencia que el nquel equivalente incluye la suma de 30 veces el volumen de Nitrgeno.

FIG 3.- DIAGRAMA DE DELONG, ESTE DIAGRAMA INCLUYE AL NITRGENO COMO ELEMENTO AUSTENITIZANTE.

2.1.- Diagrama WCR.

El diagrama de Schaeffler incorpora un ancho rango de composicin qumica, ms que el diagrama Delong y que el diagrama WRC siendo muy til para determinar la composicin aproximada del metal depositado en una unin dismil. Sin embargo, la precisin de este diagrama para determinar el grado de ferrita es menor que en el caso del diagrama Delong. El diagrama WRC, obtenido mediante un estudio matemtico sobre un gran nmero de mediciones del FN para un metal de aporte de comparacin conocida, publicado por AWS en 1992 es una nueva herramienta para determinar la estructura de las uniones dismiles basndose en el nmero de ferrita. Mientras que en el diagrama de Schaeffler se evalu la cantidad de ferrita en base a ensayos metalogrficos, los diagramas Delong y WRC se defini la cantidad de ferrita en base a mtodos de medicin magntica. Con bajos niveles, hasta el nmero 8 de ferrita el porcentaje de ferrita coincide con el nmero de ferrita, a mayor cantidad de ferrita, las cifras divergen progresivamente.

El diagrama Delong adiciona el nitrgeno como elemento austenizante de gran importancia, y el diagrama WRC incorpora el cobre con un factor de 0,25 al nquel equivalente, variando ligeramente los factores de los



elementos de las frmulas del nquel equivalente y del cromo equivalente. El diagrama WRC no es aplicable a composiciones mayores a o,25% de nitrgeno ni a ms de 10% de manganeso.

2.1.1.- Medicin de la ferrita.

Se ha adoptado el mtodo magntico de medicin de ferrita con el nmero de ferrita, en reemplazo del porcentaje de ferrita, para este efecto se usan instrumentos calibrados, dos de los nombres de marca registrada son el ferritoscopio y la galga magntica (magnegage). Inicialmente hubo una amplia variacin de niveles de ferrita, debido a las mediciones realizadas con diferentes tipos de instrumentos en varios laboratorios. La estandarizacin redujo las discrepancias de la medicin, calibrando los instrumentos para establecer una sola medida en comparacin con los porcentajes de ferrita. Esto es lo que se aplica en el diagrama WRC.

La importancia del efecto de la ferrita en las uniones de aceros dismiles est en relacin con las grietas en caliente, el corto rango de temperatura de solidificacin permite que la soldadura est slida cuando inician las tensiones de contraccin. El menor coeficiente de contraccin de la estructura cbica de cuerpo centrado en comparacin con la de caras centradas de la austenita, disminuye las tensiones de solidificacin durante el enfriamiento. Estas caractersticas son tratadas con mayor amplitud en el tema de aceros inoxidables.

2.2.- R

El ddepsicompodeposifundido

-CURSOFIG. 4.- DIAGRAMA WRC.

elacin del diagrama Delong con el diagrama de Schaeffler

iagrama de Delong tiene el mismo objetivo que el diagrama de Schaeffler, donde los requisitos del to de soldadura, determinan el tipo de aleacin del material de aportacin, el que de acuerdo a su sicin qumica se representa en ambos diagramas. Para esto es importante considerar que el metal tado consiste en la mezcla de la dilucin de los dos metales base con el material de aportacin , el grado de mezcla de cada material que interviene en la unin dismil, es funcin de la dilucin. El

DE FORMACIN DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -8-



diagrama Schaeffler, pese a su antigedad no deja de ser prctico y til para definir el tipo de aleacin resultante en la unin con un consumible determinado.

En soldadura es obligatoria la medida magntica. Slo en varillas TIG se permite, por ejemplo, darla por diagrama analizando la composicin qumica de la varilla.

En la figura 2 se observa la existencia de cuatro zonas claramente marcadas como las zonas de austenita, martensita, ferrita (delta) y fase sigma. En la zona de austenita existe el peligro de la formacin de grietas en caliente, para evitarlas es imprescindible soldar sin precalentamiento y acelerar el enfriamiento inmediatamente despus del soldeo. Por el contrario, una aleacin martensitica necesita un precalentamiento y enfriamiento lento para evitar el efecto de las grietas por formacin de fases duras, debido a que estas aleaciones son templables hasta 400 C. Despus del soldeo de un acero martenstico es necesario hacer un tratamiento trmico de recocido, tanto para aliviar tensiones como para disminuir la dureza de la ZAC y uniformizar la estructura. Adems, es necesario mejorar la tenacidad mediante la disminucin de la carga de rotura. Las aleaciones ferrtico-martensticas, as como las ferrticas (ferrita ), tambin son templables y necesitan precalentarse antes del soldeo, con el consiguiente enfriamiento lento. Al igual que las aleaciones martensticas, es necesario realizar un recocido para mejorar la tenacidad con la disminucin de la dureza y de la carga de rotura. La fase sigma es una zona donde se presenta una fragilizacin por recristalizacin, al permanecer estas aleaciones, a temperaturas entre 500 y 900 C.

En conclusin, la mezcla del material de aportacin con los aceros dismiles, debera resultar preferentemente, en una zona libre de estos peligros que se conoce como la zona A + F, constituida por una mezcla de estructuras de austenita, martensita y ferrita. Esto se logra mediante la correcta seleccin del material de aportacin y una dilucin controlada.

2.3- Estructuras en el diagrama de Schaeffler

Para determinar la microestructura resultante con el soldeo de una unin dismil, se utiliza el diagrama de Schaeffler siguiendo los siguientes pasos:

2.3.1.- Determinar el equivalente cromo y nquel del metal base y de aporte para situarlos en el diagrama.

Para esto se deber conocer la composicin qumica de ambos aceros, para usar ambas frmulas dadas para la representacin en el diagrama, que son cromo y nquel equivalente.

2.3.2.- Trazar el segmento que une ambas partes.

Esto se realiza mediante un trazo recto entre los puntos hallados de los dos aceros. La recta entre ambos puntos simboliza, de forma ideal, la dilucin posible entre ambas aleaciones en %.

2.3.3.- Conseguir medidas representativas de la dilucin relativa entre metal base, metal de aporte.

Marcar en el segmento que une ambos metales base, el punto correspondiente a la microestructura resultante de acuerdo con la dilucin estimada, sabiendo que la dilucin del metal base en el bao de fusin, es el coeficiente entre la distancia de dicho punto, al punto que representa al metal de aportacin, entre la longitud total del segmento metal base - metal de aporte (%).



3.- SELECCIN DE PROCESOS DE SOLDEO.

La seleccin del proceso de soldeo depender de las condiciones de ejecucin, del espesor de chapa o tubo, y de la posibilidad de realizar soldadura con la dilucin estimada o ensayada mediante las pruebas de cualificacin del procedimiento de soldeo. En general se prefieren los procesos con gas protector, siendo el proceso TIG el ideal para las chapas de espesor menor a 4 mm. Tambin es adecuado para el soldeo de la pasada de raz en tubos. Una variante moderna del proceso TIG constituye el proceso TIG orbital.

El soldeo con electrodos revestidos es tambin muy adecuado para el soldeo en campo, debido a que la escoria protege mejor el bao de fusin contra las corrientes de aire. Pero es preferible proteger el rea de trabajo contra las corriente de aire y tambin de arena, polvo, y lluvia, porque perjudicarn totalmente a la calidad de la soldadura. Adems, es comn el empleo de la combinacin del proceso TIG con el de electrodo revestido para el soldeo de tuberas cuyo espesor es mayor o igual a 5 mm.

Los procesos semiautomticos son adecuados para los procesos de fabricacin en serie, siendo de fcil mecanizacin y automatizacin. El gas con el que se obtienen los mejores resultados es argn con 2% de CO2, Por eso se denomina proceso MAG, porque la pequea cantidad de gas activo es necesaria para producir una reaccin exotrmica mediante la oxidacin parcial del consumible, con lo que se eleva la temperatura para aumentar la fluidez del bao de fusin. Con argn puro no hay fluidez y el cordn queda muy rugoso y abultado. Esta recomendacin est registrada en la Norma UNE EN 1011-3.

Se han desarrollado alambres tubulares con fundente y con metal en polvo, los que tambin tienen ventajas de aplicacin en aplicaciones industriales, en construccin y en mantenimiento. Con estos consumibles es necesario emplear el gas recomendado por el fabricante, pues las condiciones de soldeo son muy variadas de una marca a otra. En todo proceso semiautomtico es necesario prestar atencin a los parmetros, siendo muy importante soldar en el rango de transferencia Spray, pero con una alta velocidad de soldeo para reducir el aporte trmico.

Existen casos de aplicaciones de recargue con arco sumergido, siendo el consumible un fleje macizo o tubular con fundente o metal en polvo. En algunas aplicaciones este proceso se convierte en el proceso de electroescoria. La dilucin es menor al 5%

4.- EFECTOS DE LA DILUCIN

4.1- Dilucin y procesos de soldeo

Para el soldeo de las uniones dismiles se debe mantener una dilucin baja, por eso deben seleccionarse procesos de baja dilucin, a fin de mezclar lo menos posible el metal de aporte con los metales base. Esta dilucin tambin depende de la habilidad del soldador. Se deber evitar el proceso TIG cuando se suelda sin material de aportacin o con muy poca aportacin de material.

Con el proceso 111 (electrodo revestido) se puede alcanzar una dilucin del 30% que, dirigiendo el arco al metal depositado anteriormente, se puede reducir a menos del 25%. Esta tcnica es conocida como soldeo a cuestas (back up welding). Con el proceso 135 (MAG), la dilucin oscila entre 10-50% dependiendo de que se emplee la transferencia en cortocircuito o spray. En el proceso 121 (arco sumergido con alambre) la dilucin puede ser an mayor. Un caso de muy baja dilucin, menor a 10% es el proceso de electroescoria con banda.


-CURSO DE F

Adems de una dilucin mnima, tambin interesa una composicin qumica bastante uniforme en los cordones. Para ello es de suma importancia la correcta seleccin de los parmetros de soldeo. Una intensidad demasiado baja, puede ocasionar una falta de fusin. La figura 5 representa la dilucin que se puede estimar en una soldadura de recargue, la zona B es la que est compuesta con la mezcla del consumible y el metal base.

FIG. 5.- DILUCIN DEL METAL APORTADO.

Tanto A como B son partes no diferenciales del cordn, separadas una de otra mediante la lnea de la superficie de la chapa, se ilustra el clculo de la dilucin de un cordn de recargue.

Existen otros ejemplos para el clculo de uniones de aceros dismiles en funcin a la preparacin del chafln en la unin. La figura 6 ilustra la variacin de la dilucin en funcin de la velocidad de soldeo, es evidente que al incrementar la velocidad de soldeo, se obtendr menor dilucin y viceversa.

Metal base

A

B % Dilucin = B / (A + B ) x 100

ORMACIN DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -11-

FIG. 6.- EFECTO DE LA VELOCIDAD DE SOLDEO EN LA DILUCIN.


-C

4.2.- Dilucin en las uniones dismiles

La figura 5 representa la dilucin posible entre un consumible y un metal base, esta frmula es vlida para los casos de recargues o de untado (buttering), donde solo intervienen estos dos materiales. Pero en las uniones dismiles la dilucin resulta algo ms compleja, como se muestra en la figura 7. La dilucin resultante se puede conocer con la ecuacin indicada en esta figura, con la combinacin de los tres materiales.

M.B. 1 M.B. 2

Consumible M.A.

Reacciones metalrgicas del consumible con el gas de proteccin, con la escoria o con el metal del los alambres tubulares.

Las gotas del consumible en transferencia, tienen una composicin distinta debido a la prdida o ganancia de elementos con las

reacciones metalrgicas, siendo su composicin M.A. + X

A2 A1

FIG. 7.- CLCULO DE LA COMPOSICIN QUMICA EN FUNCIN DE LA DILUCIN EN UNA UNIN DISMIL.

4.3.- Rango de dilucin para diferentes procesos de soldeo

La tabla 2 ilustra los rangos de dilucin para algunos procesos de soldeo que son ms usuales en la industria. Obsrvese que el proceso 141 sin material de aportacin arrojar una dilucin de 100%

TABLA 2.- DILUCIN EN FUNCIN A LOS PROCESOS Y SUS CARACTERSTICAS.

Proceso Denominacin y caractersticas Dilucin: %

111 Electrodo revestido con electrodo bsico 20 30

111 Electrodo revestido con electrodo de rutilo 15 25

111 Electrodo revestido con la tcnica a cuestas (recargue) 10 20

135 MAG, Metal en gas protector 10 50

121 Arco sumergido con alambre 50 70

122 Arco sumergido con banda, soldeo de recargue y plaqueado. 10 20

72 Electroescoria con banda, soldeo de recargue y plaqueado. 2 5

141 TIG, Wolframio con gas inerte 0 100

ara grados de dilucin intercaras l 10-15%, en procesos de soldeo o de recargue en TIG, puede pte

5

dPURSO DE FORMACIN DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -12-

resentarse problemas de falta de fusin por lo que no se suele bajar de este valor, aunque sea ricamente postsoldeo.

.- CONSUMIBLES

Mediante el empleo del diagrama de Schaeffler se puede seleccionar el material de aportacin adecuado, e acuerdo con el tipo de aplicacin descrito en el apartado 7. Las formas de suministro son electrodos



revestidos, varillas para el proceso TIG, alambres para el proceso MAG, alambres tubulares, alambres y fundentes para arco sumergido. Adems existen consumibles para los procesos de soldeo TIG orbital y TIG de alambre caliente, en formas de suministro especiales para estos casos, usualmente en bobinas de alambre de 500 gramos. El proceso TIG de alambre caliente disminuye la dilucin elevando el rendimiento de fusin.

Los ms usuales para la unin de aceros dismiles estn listados en la tabla 3. Es importante elegir los materiales de aportacin en funcin de la dilucin y de las condiciones de servicio del componente soldado. Esto se explicar en el apartado 8. La figura 8 representa la ubicacin de los consumibles en el diagrama de Schaeffler, con la observacin de los consumiles de base nquel que no estn dentro del diagrama, debido a que el contenido de nquel es mayor al 40%, excediendo los lmites del diagrama.

TABLA 3.- CONSUMIBLES MS UTILIZADOS EN LA UNIN DE ACEROS DISMILES.

Identificacin Composicin Qumica

AWS

E / ER

EN 1027-2

C Cr Ni Mo Otros

FN

% Ferrita

MIG/TIG

Observaciones

309

309Si

309L

312

NiCr3

1,4370

1,4459

1,4332

1,4337

NiCr3

0,12

0,06

0,08

40%)



CESOL Mat. De Aporte Base

Ni >40%

Mat. De A. austenticos

Mn >5%

Lnea de fisuracin en

caliente

Mat. De Aporte Inox.

FIG 8.- REPRESENTACIN DE LOS MATERIALES DE APORTACIN PARA LA UNIN DE ACEROS DISMILES EN EL DIAGRAMA DE SCHAEFFLER.

6.- PROBLEMAS DE SOLDABILIDAD Y MEDICIONES (FORMACIN DE COMPUESTOS INTERMETLICOS, DIFUSIN DE CARBONO)

Uno de los principales problemas en el soldeo de aceros dismiles consiste en la difusin del carbono desde el acero sin aleacin o de baja aleacin hacia la zona de la soldadura. El carbono, en combinacin con el cromo forman carburos de cromo, produciendo una estructura frgil, con tenacidad prcticamente nula. Adems, cuando no existen las condiciones de limpieza adecuadas, es posible la presencia de elementos como azufre, y fsforo, que forman compuestos intermetlicos que afectan a la unin. Siendo una de las causas de fractura, o de prdida de resistencia a la corrosin. Todo elemento que forme compuestos con el cromo es perjudicial, porque disminuir el % de cromo en la aleacin.

El carbono migra hacia el acero mayor %Cr (que encima tiene menos %C que el otro) y forma carburos.

Problemas:

a) Incremento de dureza-fragilidad

b) Menor resistencia a corrosin al eliminar Cr de la matriz

c) En el lado acero carbono hay de carburacin, bajando las caractersticas mecnicas.

La difusin del carbono se logra controlar mediante el empleo de consumibles con inhibidores de formacin de carburos, tales como el niobio, el titanio y el tantalio. Estos elementos tienen mayor afinidad con el carbono, formando compuestos no dainos en la soldadura, evitando a su vez que el cromo entre en combinacin con el carbono. Adicionalmente, es necesario el control de la difusin del carbono mediante la



reduccin de la dilucin, para esto es imprescindible ajustar correctamente los parmetros de soldeo. En ocasiones es conveniente aplicar la tcnica del recargue o untado con un consumible de mayor ductilidad y menor contenido de cromo, como son los consumibles de base nquel

Cuando tenemos un aporte estebilizado inoxidable y lo soldamos con algo que pueda aportarle carbono, la presencia de estos estabilizadores mitigar en parte el problema, pero no lo soluciona.

El nquel es un elemento que tiene una amplia aplicacin en los consumibles para estos tipos de uniones, especialmente para condiciones de servicio a alta temperatura, tiene buenas propiedades de soldabilidad con la mayora de aceros, y tambin tiene una alta ductilidad, lo que permite soportar los esfuerzos ocasionados por la dilatacin y contraccin de ambos aceros.

Adems comprobar dilataciones: bajo este aspecto es mejor un base nquel que un 309 (p.e.) para soldar aceros del tipo Cr-Mo.

6.1.-La interfase en la condicin de soldadura

En soldaduras realizadas con los procesos normales en la industria de calderera el salto entre la composicin qumica del acero al carbono o de baja aleacin y la del acero inoxidable austentico tiene lugar en unas 500 micras.

En otros procesos en los que el aporte trmico puntual es mucho mayor y provoca permanencias a la temperatura de fusin prolongadas, la difusin consiguiente puede provocar un gradiente qumico menor, as como una emigracin de carbono anloga a la que se produce durante el tratamiento trmico de postsoldadura y en servicio a temperatura.

Dentro de este gradiente de composicin existe una capa de unas micras de espesor cuyo anlisis qumico coincide con el de un acero muy templable cuya estructura es martenstica. Con las tensiones residuales de traccin y con la difusin de hidrgeno, ambos introducidos por la soldadura, esta capa ha dado problemas de agrietamiento en fro muy espectaculares e inesperados, ya que la fisura sigue la lnea de fusin que coincide con la interfase y da la impresin de ser faltas de fusin.

En ausencia de hidrgeno, la posibilidad de fallo mecnico preferente a travs de la interfase no existe, es nula si la temperatura de servicio no sea elevada (menor de 370 C).

Considerando que la interfase y la zona afectada trmicamente del acero ferrtico contigua son las reas ms duras de la unin y por lo tanto poco resistentes a la fatiga. Sin embargo, cuando no se realiza ningn tratamiento trmico post soldeo, la tenacidad de ambas es lo suficientemente alta como para desestimar una fractura al metal base y de soldadura con lo que la posibilidad de una rotura frgil no existe.

6.2.- La interfase tras el tratamiento trmico de postsoldadura

El elevado coeficiente de difusin del carbono hace que este elemento sea capaz de emigrar ya por encima de los 370 C, y de forma muy notable a partir de los 600 C. Esta emigracin est relacionada con la actividad del carbono a ambos lados de la interfase y no necesariamente con los gradientes qumicos, ya que ambas cosas pueden ser no coincidentes.



Tenemos a un lado un acero ferrtico con un 0,20% de carbono en carburos poco estables (cementita). En el otro lado est un acero inoxidable austentico con un 0,02% de carbono y una gran cantidad de cromo (20%).

Cuando en el calentamiento del tratamiento trmico de postsoldadura se rebasan los 370 C, el carbono de la zona afectada trmicamente del acero ferrtico va al lado aleado de la interfase y provoca una precipitacin de carburos tanto ms intensa cuanto mayor sea la temperatura y el tiempo de mantenimiento del citado tratamiento.

Esta precipitacin de carburos empobrece en cromo a la parte aleada de la interfase, que pasa a martensta con una dureza y espesor que pueden ser notables. Por otro lado el metal base contiguo se descarbura, pierde su estructura de temple y puede llegar a desarrollar largos granos de ferrita muy blandos.

Consideremos ahora la notable diferencia en el coeficiente de dilatacin del acero ferrtico y del acero inoxidable austentico. En el calentamiento del tratamiento trmico de postsoldadura se crean tensiones por dilatacin diferencial en la interfase que se suman a las tensiones residuales de soldadura. Esto exige una relajacin extra y, por tanto, una deformacin extra por fluencia a la interfase.

En el enfriamiento del tratamiento trmico de soldadura, la interfase, ya daada por la creacin de las zonas descarburas y la capa dura de precipitacin de carburos de cromo, se ve sometida a nuevas tensiones residuales, creadas por la dilatacin diferencial de los metales que separa. Consecuentemente vemos que los tratamientos trmicos de postsoldadura daan a la interfase, en mayor grado conforme aumenta su temperatura y tiempo de mantenimiento y nmero.

Las propiedades mecnicas encontradas en los cupones de homologacin de los procedimientos de soldeo se hacen eco de este dao. As la resiliencia disminuye drsticamente cuando la entalla de la probeta est bien localizada en la interfase.

Las probetas de traccin no reflejan tanto estos hechos debido a que bajo estos esfuerzos la zona descarburada se endurece por contacto con el metal contiguo. Pero cuando el mantenimiento a temperatura ha sido lo suficentemente prolongado se produce el fallo por clivage en la interfase.

Sin embargo este endurecimiento por contacto no ocurre bajo tensiones cortantes y/o deformaciones plsticas en la interfase, y as las probetas de plegado son ms sensibles a estos fenmenos y fallan por la interfase ms fcilmente que las de traccin.

En interfases en la condicin de soldadura el servicio prolongado a 370 C ms genera un dao similar al descrito para el tratamiento trmico de postsoldadura. Su cuanta aumenta con la temperatura y tiempo de trabajo.

En una interfase tratada trmicamente el dao aumenta con servicios posteriores por encima de 370 C.

La interfase tratada trmicamente no es recomendable para trabajar a fatiga, aunque sea a temperatura ambiente (recordaremos que la fatiga induce deformaciones plsticas locales y que la interfase no puede suministrarlas). Tampoco se debe usar bajo fatiga trmica, ya que sta desarrolla esfuerzos cortantes variables sobre la interfase por la dilatacin diferencial de los dos metales.



La resistencia a la corrosin, de la interfase tratada trmicamente, es baja. La corrosin ha causado problemas en piezas almacenadas debido al aire y la humedad. Tambin se ha observado el mismo caso agravado en servicios a 280 C bajo agua aireada.

En el servicio a temperatura con fatiga en medios oxidantes, como el aire hmedo, la oxidacin selectiva fomenta la fatiga, y viceversa, ocasionando la rotura de la unin.

7.- APLICACIONES TPICAS

Las aplicaciones de las uniones dismiles son mltiples, desde simples soportes de tanques, recipientes, equipos y componentes de aceros inoxidables, con los anclajes de fijacin con el terreno o la estructura de construcciones metlicas, hasta las condiciones de servicio a alta temperatura en diversas aplicaciones industriales, tales como hornos, intercambiadores de calor, conexiones de tuberas de vapor a turbinas de generacin de energa, en la industria petroqumica, en criogenia, plantas de procesamiento de alimentos, en las construcciones navales, aeronutica, etc.

Los tres grupos clsicos de combinacin con aceros dismiles estn descritos en el apartado 8, clasificados de acuerdo con las condiciones de servicio, un primer grupo est conformado por las uniones que no estn expuestas a temperaturas mayores a 300 C y solamente tienen poca probabilidad de exposicin a un medio corrosivo, su principal razn es soportar una carga mecnica. El segundo grupo est conformado por las uniones que adicionalmente a la carga, debern estar expuestas a condiciones de corrosin, y el tercer grupo, tiene las condiciones ms severas, carga mecnica, corrosin y temperatura. Los casos de posibilidad de fallo son distintos, en cada grupo se debern seleccionar consumibles adecuados, siendo la aplicacin de los procesos de soldeo una de las condiciones importantes a tomar. Para el primer caso es usual seleccionar electrodos revestidos, pero en los dos casos siguientes es preferible y a veces necesario el uso de los procesos con gas protector.

8.- UNIONES DE ACERO INOXIDABLE Y ACERO AL CARBONO

El metal de aportacin inoxidable austentico debe tener un contenido de aleacin lo suficientemente alto como para evitar la formacin de martensita (frgil y propensa a agrietarse) y dar contenidos de ferrita delta (necesaria para eliminar la posibilidad de grietas en caliente en el metal depositado en soldaduras muy embridadas, especialmente con aceros estabilizados con Nb y aportes trmicos altos) pese a la dilucin con el metal base ferrtico.

Por otro lado una ferrita delta por encima del 14% en depsitos estabilizados con Nb puede generar la fase sigma en el metal de soldadura, durante el tratamiento trmico de postsoldadura o en el servicio a temperatura alta, con prdida de tenacidad y resistencia a la corrosin.

Las caractersticas y los puntos decisivos de la unin blanco con negro no estn en ambos metales, ni en la ZAT de ambos materiales, sino en el depsito de soldadura. Por eso es importante agrupar los tipos de unin para clasificarlos en funcin a los requisitos del servicio y a las cargas que debern soportar las uniones soldadas.

8.1.- Clasificacin de las uniones dismiles en funcin a los requisitos de servicio

Existen tres grupos genricos, que representan la mayora de los casos de uniones de aceros dismiles, estos estn resumidos en la tabla 4.


TABLA 4.- CLASIFICACIN DE LAS UNIONES DISMILES.

Grupo Requisitos de servicio del depsito Problemas tpicos

I

Servicio a T 300 C o temperatura criognica. Necesario tratamiento trmico post soldeo.

Como I II pero adicionalmente difusin de C, tensiones de diferentes coeficientes de dilatacin, lmite elstico y resistencia a creep.

8.1.1.- Uniones blanco con negro del grupo I

Las uniones blanco con egro del grupo I se encuentran en todas las construcciones soldadas donde se use acero de alta aleacin, ste cambio se tiene donde ya no se requieren las propiedades del acero de alta aleacin, por ejemplo en loexpuesta a corrosin.

El soldeo de las unionesaleacin 18% Cr, 8% Ni, 6%

FIG 9.- UNIN DE LA PARED DE CON UN

8.1.2.- Uniones B/N del

Las uniones blanco con resistentes a la corrosin, t

-CURSO DE FORMACIN DE INn e

s anclajes. La temperatura de servicio es muy inferior a 300 C y la unin no est

del grupo I deber realizarse de preferencia con materiales de aportacin de la Mn = 1.4370. Tal es el ejemplo que se muestra en la figura 9.

UN TANQUE DE ACERO 1,4301 CONTRA UN SOPORTE DE ACERO S235J2G3, LA UNIN SE REALIZA CONSUMIBLE 1.4370, CUYO CONTENIDO DE MANGANESO ES MAYOR A 5%

grupo II

negro del grupo II debern soldarse de preferencia con materiales de aportacin ales como 1,4302; 1,4551; 1,4576.

GENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -18-


El depsito de metal deber solidificarse en ferrita primaria para evitar la fisuracin en caliente. El contenido de ferrita deber ser menor al 12% para evitar la formacin de una red ferrtica. Un consumible 1,4370 no es recomendable debido al medio corrosivo.

Medio corrosivo

15 Mo 3

1.4550 1.4551 = G 1912 Nb

1.4332 = G 24 12 L = E 309L

FIG. 10.- LA UNIN DEBER TENER UN TRATAMIENTO TRMICO DESPUS DEL SOLDEO DE LA PARTE DE ACERO AL MOLIBDENO, DESPUS DE ESTO SE REALIZA EL SANEADO, Y SE HAR EL RECUBRIMIENTO CON LOS MATERIALES DE APORTACIN 1,4332 Y

1,4551 RESPECTIVAMENTE.

8.1.3.- Uniones B/N del grupo III

Las uniones blanco con negro del grupo III se debern soldar preferentemente con materiales de aportacin de base nquel. Estos impiden la difusin del carbono, con lo que simultneamente impiden la formacin de carburos en el depsito de alta aleacin.

Tanto a temperaturas de servicio muy altas como muy bajas, el alto coeficiente de dilatacin del nquel, disminuye las tensiones de diferente dilatacin trmica entre los aceros de alta y baja aleacin.

W.Nr. 1.735 = 13CrMo44

W.Nr. 1.4580 = X6CrNiNb17122

S-Ni Cr 20 Nb

FIG. 11.- UNIN DEL GRUPO III. TUBO Y MANGUITO DE CONDUCCIN DE VAPOR, TEMPERATURA DE SERVICIO > 300 C.

-CURSO DE FORMACIN DE INRGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -19-


8.2.- Ejemplos en el diagrama de Schaeffler.

8.2.1.- Unin de un acero S355J2G3, con un acero X 6 Cr Ni Ti 18 10 (W.Nr. 1,4541) con un electrodo 1,4370.

TABLA 5. CLCULO DEL CROMO Y NQUEL EQUIVALENTE DEL CASO 8,2,1.

Metal Base 1 Metal Base 2 Metal de aportacin

Factor % Total: Factor % Total Factor % Total

Cromo 1,0 0 0 1,0 19 19 1,0 19 19

Molibdeno 1,0 0 0 1,0 0 0 1,0 0 0

Silicio 1,5 0,5 0,75 1,5 1 1,5 1,5 0 0

Niobio ,5 0 0 0,5 0 0 0,5 0 0

Titanio

Cromo Equiv.

Nquel

Carbono

Manganeso

Nquel Equiv.

FIG. 12.- CON UNA DILDE MANGANESO DE 6 A 7%

LA DILUCIN, SE CAER E

-CURSO DE FORMACIN02,0 0 0 2,0 0,8 1,6 2,0 0 0

0,75 22,1 19

1,0 0 0 1,0 12 12 1,0 9 9

30 0,2 6 30 0,08 2,4 30 0,12 3,6

0,5 1,2 0,6 0,5 2 1 0,5 6 3

6,6 15,4 15,6

CESOL

UCIN NORMAL DE 30% SE OBTIENE UNA ESTRUCTURA TOTALMENTE AUSTENTICA. DEBIDO AL CONTENIDO , LA ALEACIN TODAVA EST LIBRE DE AGRIETAMIENTO EN CALIENTE, SI DURANTE EL SOLDEO SE AUMENTA

N LA ZONA A + M, RESULTANDO UNA ALEACIN DE MUY BAJA DUCTILIDAD Y PROPENSA AL AGRIETAMIENTO EN CALIENTE.

DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -20-


8.2.2,- Unin de un acero S355J2G3, con un acero X 6 Cr Ni Ti 18 10 (W.Nr. 1,4541) con un electrodo bsico AWS A5,9 E 309L.

TABLA 6. CLCULO DEL CROMO Y NQUEL EQUIVALENTE DEL CASO 8,2,2.



Cromo 1,0 0 0 1,0 19 19 1,0 23 23

Molibdeno 1,0 0 0 1,0 0 0 1,0 2,5 2,5

Silicio 1,5 0,5 0,75 1,5 1 1,5 1,5 1 1,5

Niobio 0,5 0 0 0,5 0 0 0,5 0 0

Titanio 2,0 0 0 2,0 0,8 1,6 2,0 0 0

Cromo Equiv. 0,75 22,1 27

Nquel 1,0 0 0 1,0 12 12 1,0 13 13

Carbono

Mangane

Nquel E

FIG. 13.- CO308 (19%C

AGRIETAMIE

-CURSO DE F30 0,2 6 30 0,08 2,4 30 0,03 0,9

so 0,5 1,2 0,6 0,5 2 1 0,5 1 0,5

quiv. 6,6 15,4 14,4

CESOL

N UNA DILUCIN NORMAL DE 30% SE OBTIENE UNA ESTRUCTURA CORRESPONDIENTE A UN DEPSITO AUSTENTICO E R 9%NI), SE TRATA DE UN MATERIAL CON 5 A 8% DE FERRITA DELTA, CON LO QUE ESTAR LIBRE DEL PELIGRO DE

NTO EN CALIENTE. LA UNIN NO ES ADECUADA PARA TEMPERATURAS DE SERVICIO MAYORES A 300 C DEBIDO A LA POSIBILIDAD DE LA DIFUSIN DE CARBONO QUE FORMARA LOS CARBUROS DE CROMO.

ORMACIN DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -21-



8.3.- Consumibles de aleaciones Ni-Cr-Fe

Por aleaciones Ni-Cr-Fe nos referimos a los consumibles ENiCrFe-2 , ENiCrFe-4 para electrodo recubierto y ERNiCrFe para alambre y varilla.

En las uniones entre aceros al carbono o de baja aleacin con aceros inoxidables austenticos el metal de aportacin Ni-Cr-Fe permite diluciones importantes sin agrietamiento, conservando siempre su ductilidad.

nicamente cuando uno de los metales presenta un contenido elevado en silicio (caso de acero moldeado inoxidable austentico) hay peligro de grietas en caliente.

Tambin con el metal de aportacin Ni-Cr-Fe se suele practicar el untado buscando las mismas ventajas que en las uniones B/N del grupo III, como fcil acceso, control de la dilucin, y poco embridamiento. Adems se evita sensibilizar al acero inoxidable austentico que as no est presente en el tratamiento trmico de postsoldadura. Todo ello frente al inconveniente de un mayor coste econmico.

8.3.1- Interfase

En realidad cuando el acero ferrtico se suelda al acero inoxidable austentico mediante un metal de aportacin de base nquel existen en la unin dos interfases. La que nos ocupa ahora es la interfase Ni-Cr-Fe / acero ferrtico.

En condicin de soldadura tenemos tambin una capa martenstica en la interfase, aunque sta parece ms estrecha y con menos consecuencias prcticas que la que se pueda formar en la ZAT.

El tratamiento trmico de postsoldadura (600/700C) daa muy poco a estas interfases porque:

La actividad del carbono en el metal Ni-Cr-Fe es mucho menor que el acero inoxidable austentico, por lo que la emigracin de carbono a travs de la interfase disminuye mucho. Ya no se producen las extensas zonas descarburadas en el acero ferrtico ni las notables precipitaciones de carburos de cromo en la unin o en el acero austentico.

El coeficiente de expansin del metal Ni-Cr-Fe es similar al del acero ferrtico, as que ya no aparecen en la interfase tensiones inducidas por el tratamiento trmico.

Por la misma razn el servicio bajo fatiga trmica ya no induce en la interfase tensiones de cortantes variables.

Ahora las tensiones residuales del tratamiento trmico se sitan en la interfase Ni-Cr-Fe / inoxidable austentico, pero la excelente resistencia a la fluencia y a la oxidacin de ambos materiales garantiza su integridad en servicio.

En ambientes en que las aleaciones de nquel no pueden trabajar (por ejemplo en reactores petroqumicos, por la presencia de azufre que las corroera) se suele recurrir a hacer la raz de la unin con acero inoxidable austentico tipo 309, y el resto, que ya no es baado por el fluido, con metal Ni-Cr-Fe.

Pese a todo esto la problemtica de las uniones acero ferrtico/inoxidable austentico no est totalmente resuelta en servicios severos, como los tubos sobrecalentadores de las calderas de combustible fsil que trabajan a 550C con acero ferrtico 2 1/4 Cr 1 Mo, y los tubos de los intercambiadores de calor de los reactores nucleares rpidos.



Con el metal de aportacin Ni-Cr-Fe dichos tubos de calderas fallan por la interfase al cabo de aos de servicio debido a la emigracin de carbono (muy pequea pero constante) y a la oxidacin preferencial externa.

TABLA 7.- CONSUMIBLES SUGERIDOS PARA LA UNIN DE ALEACIONES DE NQUEL CON ACERO.

Aleacin de nquel Consumible para soldar con 2

UNS N Designacin comn 1

Forma de suministro del consumible

Acero al carbono o de baja aleacin

Acero inoxidable

N02200 Nquel puro comercial

Electrodo revestido, varilla y alambre

ENi-1, ENiCrFe-2

ERNi-1, ERNiCr-3

ENi-1, ENiCrFe-2, ENiCrFe-3

ERNi-1, ERNiCrFe-2, ERNiCrFe-3

N04400

N05500

N05502

Alloy 400

Alloy K-500

Alloy 502


ENiCu-7, ENi-1

ERNi-1

ENiCrFe-2, ENiCrFe-3

ERNiCr-3, ERNiCrFe-6

N06600

N08800

Alloy 600

Alloy 800



ERNiCrFe-3, ERNiCrFe-6


ERNiCrFe-3, ERNiCrFe-6

N06625 Alloy 625 Electrodo revestido, varilla y alambre

ENiCrFe-2, ENiCrMo-3

ERNiCrFe-3, ERNiCrMo-3

ENiCrFe-2, ENiCrMo-3

ERNiCrFe-3, ERNiCrMo-3

N08825 Alloy 825 Electrodo revestido, varilla y alambre

ENiCrMo-3

ERNiCrMo-3

ENiCrMo-3

ERNiCrMo-3

N10665 Alloy B-2 Electrodo revestido, varilla y alambre

ENiMo-7

ERNiMo-7

ENiMo-7

ERNiMo-7

N10276 Alloy C-276 Electrodo revestido, varilla y alambre

ENiCrMo-4

ERNiCrMo-4

ENiCrMo-4

ERNiCrMo-4

N06455 Alloy C-4 Electrodo revestido, varilla y alambre

ENiCrMo-4

ERNiCrMo-7

ENiCrMo-4

ERNiCrMo-7

N06007 Alloy G Electrodo revestido, varilla y alambre

ENiCrMo-9

ERNiCrMo-1

ENiCrMo-9

ERNiCrMo-1

1.- Algunas de estas aleaciones estn basadas en marcas registradas. Estas aleaciones pueden ser conocidas por otros nombres.

2.- Referidas a las especificaciones AWS A5.11 y A5.14 de los consumibles de aleaciones de nquel.



TABLA 8.- PROPIEDADES MECNICAS TPICAS DE UNIONES DE ALEACIONES DE NQUEL CON ACEROS (TABLA 6.10)

Aleacin de nquel Acero

UNS N Designacin comn 1

Nomenclatura AISI / ASTM

Consumible 2Carga de rotura en

MPa

Deformacin % Localizacin de la fractura.

N04400

N04400

N06600

N06600

N06625

N06625

N08800

N10001

N10002

N10002

Alloy 400

Alloy 400

Alloy 600

Alloy 600

Alloy 625

Alloy 625

Alloy 800

Alloy B

Alloy C

Alloy C

410

304

347

405

304

410

347

A36 = S235

316

A36 = S235

ENiCrFe-2

ENiCrFe-2

ENiCrFe-2

ENiCrFe-6

ENiCrMo-3

ERNiCrMo-3

ERNiCrFe-6

ENiMo-1

ENiCrFe-2

ENiCrMo-5

564

575

656

621

629

566

625

414

624

421

34

45

29

35

-

-

33

-

33

-

Alloy 400

Alloy 400

Alloy 600

Acero inoxidable

Acero inoxidable

Acero inoxidable

Alloy 800

Acero ASTM A36

Acero inoxidable

Acero ASTM A36

1.- Algunas de estas aleaciones estn basadas en marcas registradas. Estas aleaciones pueden ser conocidas por otros nombres.

2.- Referidas a las especificaciones AWS A5.11 y A5.14 de los consumibles de aleaciones de nquel.

9.- UNIONES DE ALEACIONES DE COBRE-NQUEL CON ACERO AL CARBONO / ACERO INOXIDABLE

En muchas aplicaciones para plantas qumicas, se construyen algunos componentes de cobre o de aleaciones de cobre, para los requisitos especiales de resistencia a la corrosin que se debe cumplir, mientras el resto del componente se construye de acero. Cuando es necesaria la total hermeticidad entre los componentes, o una resistencia moderada a presin interna en recipientes a presin, las uniones con bridas no son las ms adecuadas, entonces se tiene que recurrir a la soldadura.

Durante el soldeo, el cobre lquido puede difundirse en los lmites de grano del acero, conduciendo a la dislocacin de la microestructura y a la aparicin de grietas. Esta forma de fisura se denomina grietas por soldeo fuerte (Ltrissigkeit). Las condiciones para que ocurran estas grietas son:

a. El material humectado con el bao de soldadura fuerte (cobre, bronce, latn u otros) deber encontrarse bajo el efecto de cargas externa o esfuerzos residuales internos de tensin. Las aleaciones de cobre tienen una carga de rotura bajo esfuerzos combinados de 150 a 180 N/mm2.

b. El punto de fusin del metal lquido de menor peso especfico, debe ser relativamente alto.

c. El metal lquido, debe ser por lo menos limitadamente, soluble en el metal base.

El peligro de la formacin de grietas ya no est presente cuando el cordn de soldadura est totalmente solidificado. La tendencia a la formacin de grietas por soldeo fuerte disminuye la resistencia a las cargas dinmicas o al fallo por fatiga en comparacin con la carga de rotura. Si la unin entre cobre y acero al



carbono estar sometida a muy bajos esfuerzos, la tendencia a la fisura por soldeo fuerte tiene pocos efectos sobre la resistencia de la unin soldada. En estos casos es permisible soldar cobre con acero directamente sin ningn cojn intermedio.

Para uniones soldadas sometidas a grandes esfuerzos de tensin, eliminando el peligro de las fisuras por soldeo fuerte, as como para la unin de aceros inoxidables al cromo-nquel con cobre, es preciso evitar la dilucin del cobre en los granos del acero, esto es posible con un cojn de varias pasadas de nquel sobre la superficie de cobre, utilizando despus nquel como metal de aportacin para soldar la unin dismil. La buena solubilidad del nquel con el acero y del nquel con el cobre independientemente, hacen posible realizar una unin soldada libre de grietas, con buenas propiedades de resistencia y resiliencia.

En las aplicaciones prcticas es muy importante la unin de aleaciones de cobre con acero al carbono o con aceros de baja aleacin. La tabla 9 sirve como gua para alguna combinaciones posibles.

Las indicaciones para las soldaduras cobre-acero son vlidas tambin para las uniones cupronquel-acero, con la nica excepcin del precalentamiento del cobre. Por un lado la conductividad trmica de los cupronqueles es similar a la del acero, con lo que desaparece la necesidad de tal precalentamiento. Por otro lado, los cupronqueles no deben precalentarse por encima de 65C ya que hay peligro de grietas en caliente y de prdida de resistencia a la erosin corrosin por precipitacin del hierro disuelto.

La figura 14 muestra el diagrama del sistema cobre nquel. Slo hay una fase, solucin slida. Intervalo de solidificacin corto. Se usa el untado (Buttering) de nquel sobre cobre. La figura 15 muestra las zonas libres de grietas en caliente o grietas de soldeo fuerte, la dilucin de los consumibles de cobre-nquel, con hierro o cromo, o con la combinacin de ambos, deber estar limitada al 5%. Estas aleaciones CuNiFe soldadas a los aceros al carbono o inoxidables tiene aplicaciones en la construccin naval. Lo usual es untar el acero inoxidable con nquel o aleaciones ricas en nquel para evitar la dilucin de cobre con hierro o cromo, luego la unin puede ser realizada con aleaciones cobre-nquel o nquel cobre.


TABLA 9.- POSIBLES UNIONES SOLDADAS DE ACERO CON COBRE Y CON ALEACIONES DE COBRE. Uniones de cobre con: Uniones de acero con: Datos para el

soldeo Acero al carbono Acero inoxidable al

cromo-nquel Latn Bronce al estao Bronce al aluminio Bronce al silicio Aleaciones de cobre-

nquel Procesos 111

141 131

111 141 131

31 111 141

111 141

111 141 131

141 131

111 141 131

Consumibles Esfuerzo bajo: Electrodos de bronce al estao. Alambres o varillas de cobre o de bronce. Esfuerzo alto: Electrodos, varillas o alambres de nquel puro, para recubrir el bisel del cobre. La unin se realiza con electrodos,alambres o varillas de acero al cromo-nquel

La unin se realiza con electrodos, alambres o varillas de acero al cromo-nquel

Chapas, t3 mm: Electrodos, varillas o alambres de nquel puro, para recubrir el bisel del cobre.

Esfuerzo bajo: Varillas de soldeo de latn (L-Ms 60) con fundente. Esfuerzo alto: Electrodos, varillas o alambres de nquel puro, para recubrir el bisel del acero. Soldar la unin con varillas de cobre (S-CuSn)

Esfuerzo bajo: Electrodos o varillas de bronce al estao. Esfuerzo alto: Elegir en base aensayos mecnicos y pruebas de cualificacin de procedimien-tos de soldeo.

(S-CuAl8)

Esfuerzo bajo: Electrodos, alambres o varillas de bronce al aluminio.

Esfuerzo alto: Electrodos, varillas o alambres de nquel puro, para recubrir el bisel del bronce al aluminio. La unin se realiza con electrodos, alambres o varillas de nquel puro.

Esfuerzo bajo: Alambres o varillas de bronce al silicio. (S-CuSi) Esfuerzo alto: No hay experiencias satisfactorias debido a las fisuras por soldeo fuerte.

Esfuerzo bajo: Electrodos de cobre-nquel (S-CuNi). Esfuerzo alto: Electrodos, de nquel- cobre. (NiCu 30 Fe)

Proce-dimiento

Esfuerzo bajo: Precalentar el bisel del cobre hasta 450500 C (rojo cerezo). Soldar con el consumible de cobre o bronce,atender al peligro de la formacin de grietas por soldeo fuerte.

Preparar juntas en V, soldar con el proceso TIG. Puede prescindirse del untado del bisel de cobre.

Esfuerzo alto: Proceder de forma similar al caso de acero inoxidable.

Chapas, t3 mm: Precalentar el bisel del cobre entre 200 hasta 500 C. Soldar un cojn de dos capas. Soldar la superficie de nquel con el acero al cromo nquel

Esfuerzo bajo: Soldeo oxigas con varillas de latn. Esfuerzo alto: Recubrir el bisel del acero con dos capas de nquel puro. Despus unir con el latn utilizando varillas de cobre

El soldeo con electrodo revestido o con elproceso TIG, utilizando consumibles de bronce al estao solamente son aplicables a bajosniveles de esfuerzos. Un cojn de nquel puro no ofrece buenosresultados, es necesario realizar ensaydestructivos para conocer la resistencia de la unin.

Soldeo con electrodos revestidos o varillas de bronce al aluminio.

Recubrir el bisel del bronce al aluminio con nquel puro.

os

Soldar la unin con consumibles de nquel puro.

Esfuerzo bajo:

Esfuerzo alto:

Esfuerzo bajo: Soldeo TIG o MIG con los consumibles de bronce al silicio. El recargue con nquel puro para evitar la fisura por soldeofuerte no da resultados aceptables, por eso es que no se utiliza esta combinacin para esfuerzos altos.

La unin se realiza con electrodos de nquel, no es necesario precalentar. El arco debe mantenerse corto.

Esfuerzo alto:



-CURSO DE FORMACIN DE INGE

FIG. 14.- DIAGRAMA DE FASE NQUEL COBRE. SLO HAY UNA FASE, SOLUCIN SLIDA. INTERVALO DE SOLIDIFICACIN CORTO. SE USA EL BUTTERING DE NQUEL SOBRE COBRE

CUPRONQUELES: %Cu 70 0. Contienen adiciones menores de hierro manganeso y cinc. La resistencia a la erosin - corrosin es mejmetal mucho. Por otro lado eno se precalienta por encima

FIG. 15.- DIAGRAMA TERNARIO F-9NIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -27-

or cuando el hierro est en solucin slida, as que se cuida de no calentar el l cupronquel tiene tendencia a grietas en caliente as que, por ambas razones, de 65 C.

E-CU-NI, SE MUESTRA LA REGIN DE GRIETA EN CALIENTE O GRIETA DE SOLDEO FUERTE, Y LA ZONA LIBRE DE LA SUSCEPTIBILIDAD A ESTAS GRIETAS.



10.- UNIONES DE ALEACIONES DE NQUEL CON ACERO AL CARBONO.

Para el soldeo de acero con aleaciones de alto contenido de nquel, es necesario observar algunas particularidades, las soldaduras ferrticas, y adicionalmente aleadas con cromo tienden a la formacin de martensita, siendo sensibles al endurecimiento. Soldaduras de nquel-cobre del tipo NiCu30Fe no son compatibles con cromo (mayor al 6%) o con acero con alto contenido de carbono, debido a la alta tendencia al agrietamiento en caliente. Las soldaduras de los aceros inoxidables comunes 18% Cr / 8% Ni contienen ferrita, con la que se disminuye la tendencia a la formacin de grietas en caliente. Una aleacin de nquel en cambio, propicia la formacin de austenita y conlleva la formacin de grietas en caliente. Adems un contenido mayor al 3% de cobre en estos depsitos conduce a la fractura en caliente ya en servicio (caso de fallo diferente al de la grieta en caliente).

Cuando se deban soldar aleaciones de nquel-cobre del tipo NiCu30Fe con acero sin aleacin, se pueden utilizar consumibles de Ni-Cu con bajo contenido de carbono, adicionalmente se deben emplear consumibles con elementos desgasificantes. Para unir las aleaciones nquel-cobre en mencin, con aceros al cromo es recomendable untar o depositar una capa de nquel puro. El soldeo de las aleaciones endurecibles NiCu30Al con acero debe ocurrir en estado recocido de disolucin, despus del soldeo se hace nuevamente el temple de endurecimiento. Para este efecto es importante observar, que la temperatura de temple sea de 750 a 800 C, con lo que el acero no alcance la temperatura necesaria para una transformacin completa en austenita, es decir solo se logra una transformacin parcial de la fase alfa () en gama (). Con el enfriamiento final pueden originarse del lado del acero, tensiones residuales y estructuras no deseables, para eliminarlas es necesario hacer un revenido.

La unin de aleaciones de nquel-cromo-hierro con acero se han desarrollado consumibles similares a las aleaciones en mencin, del tipo S-NiCr15FeNb. El soldeo de las aleaciones endurecibles NiCr15Fe7 deben ser muy raramente solicitadas. A similitud de las aleaciones endurecibles nquel-cobre, debern soldarse en estado recocido de disolucin, siendo el tratamiento de temple posterior al soldeo. Tambin para la unin de las aleaciones de nquel-molibdeno con acero existen consumibles adecuados de base nquel-molibdeno. Asimismo se puede utilizar el material de aportacin mencionado, del tipo S-NiCr15FeNb.

La experiencia prctica ha demostrado que la dilucin del metal de aportacin nquel con hierro no debe superar el 40% con electrodo revestido y el 25% con TIG, MIG y arco sumergido.

En las tablas 7 y 8 se recomiendan los consumibles ms adecuados a cada caso. A veces surge el problema del contenido de azufre y fsforo del acero, que resulta elevado para la aleacin de nquel. En este caso se cuidar de reducir la dilucin.

A continuacin indicamos las diluciones mximas permisibles para distintos metales de aportacin.



TABLA 10.- DILUCIN DE LOS CONSUMIBLES BASE NQUEL CON HIERRO

METAL DE SOLDADURA DILUCION MAX. CON HIERRO (%)

Ni (TIG, MIG, arco sumergido) 25

Ni (electrodo revestido) 40

Ni-Cu (TIG y MIG con Tratamiento trmico, relajacin) 5

Ni-Cu (TIG, MIG) 10

Ni-Cu (arco sumergido) 25

Ni-Cu (electrodo revestido) 30

Cu-Ni 5

Cu-Ni (TIG, MIG, arco sumergido) 25

Ni-Cr (electrodo revestido) 40

TABLA 11.- DILUCIN DE LOS CONSUMIBLES BASE NQUEL CON CROMO.

METAL DE SOLDADURA DILUCION MAX. CON CROMO (%)

Ni 30

Ni-Cu 6

Cu-Ni 10

Ni-Cr 10

Los metales de aportacin Ni-Cr se utilizan cuando hay dilucin con cromo.

Hay que cuidar la dilucin cuando el metal base contiene alto porcentaje de silicio (acero inoxidable austentico fundido). El contenido de silicio en el metal de soldadura no debe superar el 0,75%

11.- UNIONES DE ACERO INOXIDABLE Y ALEACIONES DE COBRE

La dilucin (5%) del cobre con hierro conduce a grietas en caliente. Adems, el cobre tiende a difundirse entre los bordes de grano de la zona trmicamente afectada del acero, produciendo fisuras por soldeo fuerte. Por otro lado al solidificar aparecen en el sistema cobre-hierro dos fases que, aunque son soluciones slidas y por tanto dctiles (y no frgiles como los compuestos intermetlicos), pueden dar problemas de corrosin. Para evitar la dilucin con hierro del metal de aportacin se utiliza el untado (buttering) de nquel sobre el acero.


FIG. 16.- DIAGRAMA COBRE HIERRO (CU-FE).

Obsrvese el gran intervalo de solidificacin que hay en una amplia gama de composiciones: Hay propensin a grietas en caliente.

No hay compuestos intermtalicos frgiles, pero hay dos fases (que son soluciones slidas, dctiles): puede haber problemas de corrosin.

Los cobres comerciales pueden unirse a aceros ferrticos o aceros inoxidables austenticos con metal de aportacin ERNi-3. Si se hace con previo untado (buttering) se garantiza una mejor calidad. En estas uniones el cobre se precalienta entre 200 a 500 C, dependiendo del espesor de chapa y del proceso de soldeo. El precalentamiento es necesario para neutralizar la conductividad trmica del cobre, sino no se alcanzara la temperatura del punto de fusin para soldar.

Tambin el metal de aportacin ER CuAl-A2 permite soldar cobre a acero ferrtico o inoxidable austentico con o sin untado. Esto se debe a que este consumible tolera la dilucin con hierro.

Salvo en el caso del metal de soldadura ERNi-3 las uniones cobre-acero tienden a ser soldadura de fusin slo en el lado del cobre, mientras que en el lado del acero es una soldadura fuerte (brazing) ya que aqu la temperatura de fusin del acero es superior a la del consumible.

Por ello con otros metales de aportacin, como el ERCuAl-A2, se tratar de penetrar en el acero ya que en caso contrario la resistencia de la junta es peor, y bajo tensiones altas puede fallar la interfase aleacin de cobre/acero.

La tabla 9 tambin tiene una columna sobre las sugerencias para la unin de acero inoxidable con cobre.




12.- UNIONES DE ACERO CON ALUMINIO / ALEACIONES DE ALUMINIO

El soldeo de acero con aluminio es difcil, porque de acuerdo con el diagrama de estado hierro-aluminio, aparecen compuestos intermetlicos duros y frgiles en un rango muy amplio. Un recubrimiento previo del acero con aluminio, por ejemplo mediante inmersin en aluminio lquido, o mediante termorociado, facilita la unin cuando se utilizan consumibles de aluminio-silicio.

Tambin se han logrado resultados aceptables recubriendo el acero con zinc o estao, mediante un recubrimiento depositado con llama (soldeo oxigas), o por inmersin en el metal lquido, con lo que se reduce el peligro de la fisura por soldeo fuerte. Finalmente se realiza el soldeo de acero con aluminio mediante el proceso TIG con un material de aportacin similar a la del aluminio empleado. La tabla 12 contiene algunos datos sobre los valores posibles de carga de rotura en uniones soldadas a tope, de aluminio con acero. La rotura se present en todo caso en la capa intermedia, aun cuando en casi todos los casos se logr un doblado a 180. Las uniones a solape y las uniones en ngulo no son recomendables debido a la mala distribucin de los esfuerzos y al peligro de corrosin. La unin de acero de alta aleacin al cromo nquel con aluminio se dificulta por la tenacidad de las capas de xido de ambos metales en la unin. Se han dado casos de unin de tubos de acero inoxidable con tubos de aluminio, en los que se utiliz una combinacin de soldeo fuerte con soldadura, el tubo de acero inoxidable queda inserto dentro del tubo de aluminio, primero se estaa (recargue con estao) la pared del tubo de acero inoxidable, para unir por soldeo fuerte al tubo de aluminio, una vez que se logra evitar el giro entre ambos tubos, se puede soldar el solape de ambos tubos con el proceso TIG.

TABLA 12.-VALORES DE CARGA DE ROTURA DE UNIONES A TOPE DE ALUMINIO CON ACERO SOLDADAS CON EL PROCESO TIG.

Combinacin de materiales

Capa intermedia Consumible Carga de rotura

N / mm2Lugar de la fractura

Acero / Al 99,5 Sn S-Al99,5Ti 80 Capa intermedia

Acero / AlMn 1,5 Zn S-AlSi 5 100 Capa intermedia

Acero / AlMg 3 Sn S-AlMg 5 160 Capa intermedia

Acero / AlMg 3 Zn S-AlMg 5 120 Capa intermedia

Acero / AlMgMnSi Sn S-AlMg 5 130 Capa intermedia

Acero / AlMgMnSi Sn S-AlMg 5 140 Capa intermedia

El proceso que est dando muy buenos resultados en la unin de acero con aluminio y sus aleaciones, es el de soldeo por friccin. De hecho es ideal para una gran cantidad de combinaciones de uniones dismiles. Las principales ventajeas de este proceso son:

Para la construccin soldada:

Soldeo en lugares de difcil acceso (soldeo de esprragos, y piezas de diseo complicado)

Mnima contraccin.

Conservacin de la reproducibilidad de la contraccin.


Para el material:

Conservacin de las propiedades.

Mnimo cambio metalrgico.

Control de la temperatura durante el ciclo trmico.

Fabricacin:

Ajuste preciso de las variables del proceso.

Amplio rango de juste de los parmetros de soldeo.

Facilidad de automatizacin.

Calidad:

Reproducibilidad, control de los parmetros.

Ajuste del proceso, facilidad de pruebas mediante ensayos no destructivos.

La figura 17 muestra un eje de automvil compuesto por un vstago y base de acero, que se une a un tubo de aluminio pa a disminuir el peso del componente. La unin de ambos metales est garantizada para la carga dinmica e deber soportar. Otro caso es un perno de acero M8 cuya base est soldada a un tubo de aluminio de

FIG. 17.

F

-CURSO DE FORMACIrqu a 20 mm x 2 mm, como se muestra en la figura 18.

EJE DE AUTOMVIL COMPUESTO POR PIEZAS DE ACERO Y ALUMINIO SOLDADAS POR FRICCIN.

IG. 18.- TUBO DE ALUMINIO SOLDADO A UNA BASE DE ACERO QUE TIENE UN PERNO M8.

N DE INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -32-


13.- UNIONES DE COBRE CON ALUMINIO / ALEACIONES DE ALUMINIO.

El aluminio se diluye con la mayora de los metales no ferrosos en estado lquido, pero forma compuestos intermetlicos frgiles, comnmente formados en estado slido. Estos compuestos limitan la aplicacin del soldeo por fusin del aluminio con otros metales. Para unir aluminio con cobre se recarga el cobre con una capa de plata o aleacin de plata, la unin se suelda con consumibles de aluminio o aluminio-silicio.

Tambin es aplicable la soldadura de tapn en uniones de solape, donde el consumible puede ser de cobre o de aluminio. Sin embargo este tipo de uniones es complicada por el solape y fcilmente puede ser reemplazada por una unin remachada.

La soldadura por friccin ha dado buenos resultados en algunos elementos de conexiones elctricas, donde la mayor importancia es la conductividad elctrica de la unin, un ejemplo de estos elementos se ilustra en la figura 6.

FIG 19.- CONEXIONES ELCTRICAS DE COBRE SOLDADAS A MANGUITOS DE ALUMINIO.



14.- UNIONES DE NQUEL CON COBRE.

Lo expuesto en el apartado 9 es vlido para las uniones de nquel con cobre, las figuras 14 y 15 son tambin tiles para este tipo de unin. Debido a la mayor conductividad trmica del cobre, el untado con nquel o aleacin de nquel deber realizarse sobre la superficie del cobre. Luego la unin se realizar con nquel.

-CURSO DE FORMACIN DE

Unin de un acero S355J2G3, con un acero X 6R Ni Ti 18 10 (W.Nr. 1,4541) con un electrodo bsico AWS A5,9 E 316L.

CESOL



Cromo 1,0 1,0 1,0

Molibdeno 1,0 1,0 1,0

Silicio 1,5 1,5 1,5

Niobio 0,5 0,5 0,5

Titanio 2,0 2,0 2,0

Cromo Equiv.

Nquel 1,0 1,0 1,0

Carbono 30 30 30

Manganeso 0,

Nquel Equiv.

INGENIEROS EUROPEOS/INTERNACIONALES DE SOLDADURA- Tema 2.25 -34-

5 0,5 0,5

soldeo entre materiales disimilares

Documents