La mayoría de las fallas de las tuberías de acero inoxidable en sistemas soldados comienzan en la soldadura, no porque el metal de soldadura sea débil, sino porque no se siguieron las reglas de la soldadura de acero inoxidable. El acero inoxidable austenítico no necesita el tratamiento térmico de precalentamiento y possoldadura del acero al carbono; en lugar de ello, necesita cuatro disciplinas más silenciosas: el relleno adecuado, un aporte de calor controlado, una temperatura entre pasadas baja y protección en ambos lados de la junta.
Si se rompe cualquiera, el resultado será sensibilización, grietas en caliente o una zona de soldadura que se corroe más rápido que la tubería que la rodea. Esta guía establece las reglas, la lógica de selección del relleno y los defectos a buscar.
Formularios de productos
Barra y varilla
Placa y hoja
Bobina y tira
Tubería y tubo
Montaje: Brida, T, Codo, Reductor, etc.
Forja: Anillo, Eje, Círculo, Bloque, etc.
Por qué la soldadura de acero inoxidable es diferente
La soldadura de acero al carbono consiste en evitar el agrietamiento por hidrógeno y restaurar la tenacidad; La soldadura de acero inoxidable consiste en preservar la resistencia a la corrosión que el calor destruye. Cuando el acero inoxidable austenítico se mantiene en la banda de 425 a 870 grados (exactamente lo que sucede en la zona de una soldadura afectada por el calor), los carburos de cromo se precipitan en los límites de los granos y el metal junto a ellos se queda sin cromo y no se puede proteger.
Por lo tanto, la soldadura debe realizarse de manera que se minimice el tiempo en esa banda y el relleno debe elegirse de manera que el metal de soldadura permanezca resistente a la corrosión. Esos dos objetivos impulsan todas las reglas siguientes.
Regla 1: haga coincidir el relleno con el metal base y prefiera la versión baja en carbono
| metales básicos | Relleno preferido | Por qué |
| 304 / 304L | Tipo 308L / 308L | La baja emisión de carbono previene la sensibilización de la soldadura |
| 316 / 316L | tipo 316L | El molibdeno en el relleno iguala la resistencia a las picaduras. |
| 321 / 347 | tipo 347 | El niobio estabiliza la soldadura, coincide con la base estabilizada. |
| Dúplex 2205 / 2507 | Relleno dúplex sobrealeado (tipo 22/25 Cr) | Garantiza el equilibrio austenita-ferrita en la soldadura. |
| Aleaciones de níquel (625, C276) | Relleno de níquel a juego (ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4) | El metal de soldadura cumple con la resistencia a la corrosión de la base |
La regla del relleno bajo en carbono es la más simple y la que más se viola: soldar una base de 316 con un relleno de 316L mantiene bajo el carbono del metal de soldadura aunque la base sea 316, y la soldadura es entonces más resistente a la sensibilización que lo que sería un metal de soldadura 316. No cuesta nada y compra un margen.
Regla 2: controlar el aporte de calor
Un alto aporte de calor significa una amplia zona afectada por el calor y más tiempo en la banda de sensibilización. La disciplina es una velocidad de desplazamiento moderada, cordones más largos en lugar de un tejido ancho y el aporte de calor más bajo que aún proporciona una soldadura sólida. Esto es más importante en secciones delgadas y en las primeras pasadas, donde la exposición a la temperatura es proporcionalmente mayor.
Regla 3: mantenga baja la temperatura entre pases
Para el acero inoxidable austenítico, la temperatura entre pasadas generalmente se limita a aproximadamente 150 grados; se debe permitir que la soldadura de múltiples pasadas se enfríe entre pasadas para que el calor acumulado no empuje la unión a través de la banda de sensibilización durante demasiado tiempo.
Los grados dúplex son aún más estrictos, a menudo limitados por debajo de los 150 grados y, a veces, cerca de los 100 grados, porque el sobrecalentamiento altera el equilibrio de fases y puede formar una fase sigma. Un instalador que trata el acero inoxidable como si fuera acero al carbono y suelda pasada tras pasada mientras la unión permanece caliente está generando fallas por corrosión en la tubería.
Regla 4: proteja ambos lados de la articulación
La raíz oxidada de una soldadura austenítica se oxida en el interior si no está protegida, y la raíz oxidada se convierte en un sitio de corrosión y contaminación que es casi imposible de reparar desde el exterior.
Los pases de raíz GTAW en tuberías críticas para la corrosión reciben una purga inversa con argón en el interior de la junta, y la purga se mantiene hasta que la raíz esté protegida. La evidencia de una purga omitida es la raíz oscura y escamosa, razón por la cual la eliminación del tinte térmico interno es parte de la historia de la superficie de la guía de decapado.
Los defectos que busca el inspector
| Defecto | Causa | Resultado si se ignora |
| Grietas en caliente en el metal de soldadura | Alto aporte de calor, junta restringida, impurezas | Fallo de soldadura bajo carga |
| Zona sensibilizada afectada por el calor | Sobrecalentamiento, paso intermedio alto, relleno incorrecto | Corrosión intergranular en servicio. |
| raíz oxidada | Sin purga inversa | Picaduras y contaminación en la raíz. |
| Fase sigma (dúplex) | Calor excesivo, enfriamiento lento. | Zona de soldadura frágil y de baja tenacidad |
| Contaminación por hierro | Cepillos y herramientas de acero al carbono. | Óxido local y picaduras en superficies inoxidables. |
Qué especificar en la orden de compra
- Estándar y procedimiento de soldadura: ASME IX o WPS calificado equivalente
- Relleno: el grado indicado (por ejemplo, . 316relleno L para tubería 316)
- Límite de temperatura entre pasadas y requisito de retropurga para servicio de corrosión
- Examen post-soldadura: VT, y RT o UT donde el servicio lo requiera
- Superficie: eliminación del tinte por calor y decapado de la zona de soldadura para servicio de cloruro
Preguntas frecuentes
P: ¿El acero inoxidable necesita precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura como el acero al carbono?
R: No. El acero inoxidable austenítico no necesita precalentamiento y, para la mayoría de los servicios, no necesita PWHT. El tratamiento que importa es el contrario: mantener el calor bajo y enfriar entre pasadas para evitar la banda de sensibilización.
P: ¿Por qué utilizar relleno 316L en tuberías 316?
R: El bajo contenido de carbono del relleno mantiene el metal de soldadura resistente a la sensibilización. Es una práctica estándar que cuesta poco y protege la zona de soldadura en servicio de cloruro.
P: ¿Qué sucede si el paso de raíz no se purga hacia atrás?
R: El interior de la raíz se oxida. La raíz incrustada es un sitio de contaminación que puede picarse durante el servicio y es difícil de limpiar en la tubería instalada. Por este motivo, las líneas críticas para la corrosión especifican la purga inversa.
P: ¿Es el acero inoxidable dúplex más difícil de soldar que el austenítico?
R: Sí, se debe proteger el equilibrio de fases. La entrada de calor y la temperatura entre pasadas son más estrictas y el relleno está sobrealeado para mantener la relación austenita-ferrita. Los procedimientos dúplex calificados son obligatorios para obtener buenos resultados.
