Soldabilidad, propiedades y análisis microestructural de los tipos más relevantes de aceros inoxidables utilizados en la industria.

Soldabilidad, propiedades y análisis microestructural de los tipos más relevantes de aceros inoxidables utilizados en la industria.

Kevin Del Río, Cristian Coronado, David Escalante, José Lamadrid, Andrés Tordecilla, Bladimir Fábregas.

Universidad del Atlántico

Ingeniería Mecánica.

Laboratorio de procesos de manufactura I.

Abril 2016

Resumen

Este trabajo es una recopilación de diferentes sitios y libros con fin investigativo, que tratan el tema de la soldabilidad de los aceros inoxidables, desde el punto de vista de las propiedades mecánicas y la microestructura de las aleaciones, y la observación de algunos de los diferentes procesos de soldadura adecuado para cada tipo de acero (ferrítico, austenítico y dúplex), ventajas y desventajas de estos, y recomendaciones para cada tipo de acero, todo con el fin de obtener una soldabilidad satisfactoria. Se investigó la incidencia que tienen estos procesos en las microestructuras de los aceros.

Palabras claves: Aceros inoxidables, soldabilidad, microestructuras.

Abstract
This work is a collection of different sites and books with investigative purpose that deal weldability of stainless steels , from the viewpoint of the mechanical properties and microstructure of the alloys , and the observation of some of the different suitable welding processes for each type of steel ( ferritic , austenitic and duplex ) , advantages and disadvantages of these , and recommendations for each type of steel, all in order to obtain a satisfactory weldability. The impact these processes have on the microstructures of the steels was investigated.

Keys words: stainless steels, weldability, microstructure.

Tabla de Contenidos

Introducción e información general        

Tipos de aceros inoxidables y su soldabilidad        

Aceros inoxidables austeníticos        

Aceros inoxidables ferríticos        

Aceros inoxidables Martensíticos        

Aceros inoxidables Dúplex        

Soldabilidad en Austeníticos        

Soldabilidad en Ferríticos        

Soldabilidad en Martensíticos        

Soldabilidad en Dúplex        

Microestructuras en aceros        

Austenita        

Martensita        

Ferrita        

Procedimientos de soldadura más usados        

Soldadura por arco manual con electrodo revestido (SMAW)        

Soldadura TIG        

Soldadura MIG        

Tipos de electrodos disponibles para aceros inoxidables        

Conclusión        

Lista de referencias        

Introducción e información general

La soldadura es un proceso de unión de vital importancia en la pequeña y gran industria de la construcción, maquinaria, mantenimiento por medio del cual se unen dos o más partes metálicas a través de un aporte térmico y aporte de material que puede ser metálico o plástico, este se funde para juntar las partes y cuando se enfría se endurece formando una unión que se conoce como cordón de soldadura.

Dentro de los metales importantes en el proceso de soldadura encontramos a los aceros inoxidables (de los cuales hablaremos en este escrito), estos tipos especiales de aceros son materiales microaleados, compuesto por elementos químicos como el Cromo, Molibdeno, níquel, Magnesio, entre otros dependiendo de las propiedades que se desean obtener de ellos; es un tipo de acero resistente a la corrosión, el cromo que contiene posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasivadora que evita la corrosión del hierro contenido en la aleación; con gran uso comercial, se utiliza en la fabricación de electrodomésticos, construcción, industria, automoción y vestimenta, entre sus usos más importantes.

La soldadura de estos aceros inoxidables requiere tener ciertas consideraciones, porque estos a diferencia de los aceros al carbono son más delicados al momento de tratarlos, debido a su diferente composición y por tanto propiedades, reaccionan de manera diferente a los cambios de temperatura, y aplicarle demasiado calor puede inducir en ellos una deformación o distorsión en su fase de enfriamiento, es por ello que es importante conocer los correctos procesos para realizar una soldadura en cada uno de los distintos tipos de aceros inoxidables; definiéndose así de cada tipo de estos la soldabilidad que poseen.

La soldabilidad es la mayor o menor facilidad con que un metal permite que se obtengan soldaduras sanas y homogéneas, que respondan a las necesidad para las que fueron concebidas incluyendo códigos de fabricación.

Desde el punto de vista metalúrgico durante la soldadura en estado líquido en una región muy pequeña el material a ser soldado alcanza el estado líquido y luego solidifica. El aporte térmico suministrado se utiliza para fundir el metal de aporte (si existe), fundir parcialmente el metal base y el resto se transfiere a través del metal de soldadura modificando la micro estructura (y propiedades mecánicas) inicialmente presentes.

Tipos de aceros inoxidables y su soldabilidad

Hay tres clases comunes de aceros inoxidables: austeníticos (serie AISI 300); martensíticos (serie AISI 400) y ferríticos (serie AISI 400), estas clasificaciones se refieren principalmente a la microestructura de dichos materiales. La estructura austenítica tiene alta resistencia a la tensión, al impacto y al mismo tiempo es dúctil, la martensítica es dura y frágil, en cambio la ferrítica es blanda y dúctil. También están los aceros inoxidables endurecibles por precipitación y los dúplex, dos tipos que no son tan comunes. La soldabilidad de los inoxidables fluctúa desde excelente para los austeníticos –sobre todo los de bajo carbono– hasta deficiente para los martensíticos. Para comprender la soldabilidad en estos aceros analizaremos las propiedades de cada uno de ellos.

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