Explorando la soldadura eficiente del mundo del metal: acero inoxidable

El acero inoxidable, debido a su excelente resistencia a la corrosión, resistencia al calor y tolerancia a las bajas temperaturas, se usa ampliamente en cuchillería, electrodomésticos, fabricación de maquinaria, decoración arquitectónica, carbón, petroquímicos y otros campos. Desde los primeros días de la República Popular China hasta el período anterior a la reforma y la apertura, la demanda de acero inoxidable de China se destinaba principalmente a aplicaciones industriales y de defensa. Hoy en día, la producción de acero inoxidable de China representa más del 50% de la producción mundial de acero inoxidable, lo que establece su importante posición en el mercado mundial del acero inoxidable. Sin embargo, el proceso de soldadura del acero inoxidable no es una tarea fácil, ya que requiere el dominio de una serie de puntos técnicos y la superación de diversas dificultades técnicas.

I. Características del acero inoxidable

El acero inoxidable, en definitiva, se refiere a acero con un contenido de elemento primario de cromo (Cr) superior al 12%. Esta composición coloca al acero en estado pasivado, dándole así las características del acero inoxidable. Según su estructura y composición química, el acero inoxidable se puede clasificar en cuatro categorías: acero inoxidable austenítico, acero inoxidable martensítico, acero inoxidable ferrítico y acero inoxidable dúplex.

El acero inoxidable austenítico, con su superior resistencia a la corrosión, resistencia al calor y propiedades no magnéticas, se usa ampliamente en electrodomésticos, piezas de automóviles e instrumentos médicos.

El acero inoxidable martensítico, conocido por su buena maquinabilidad, alta dureza y propiedades magnéticas, se utiliza a menudo para fabricar cubiertos, cuchillas, piezas mecánicas, etc.

El acero inoxidable ferrítico, rico en titanio, es resistente a las altas temperaturas y a la corrosión y se utiliza comúnmente en la producción de tubos de escape de automóviles, intercambiadores de calor y otros componentes.

El acero inoxidable dúplex combina las ventajas de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos, ofreciendo alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión.

Además, el acero inoxidable también tiene las siguientes características destacables:

Excelente resistencia a la corrosión: el elemento de cromo en el acero inoxidable puede formar una densa película de óxido en su superficie, resistiendo eficazmente la erosión del oxígeno, el agua y otros medios corrosivos.

Alta resistencia y tenacidad: el acero inoxidable tiene alta resistencia y tenacidad, capaz de soportar tensiones mecánicas importantes.

Resistencia a altas y bajas temperaturas: El acero inoxidable mantiene buenas propiedades mecánicas a altas y bajas temperaturas.

Atractivo estético y facilidad de procesamiento: el acero inoxidable tiene un brillo metálico brillante, es fácil de procesar y moldear, adecuado para fabricar productos de diversas formas y estructuras complejas.

Sin embargo, el acero inoxidable tiene una conductividad térmica relativamente pobre y un gran coeficiente de expansión térmica, lo que genera problemas como grietas en caliente y corrosión intergranular durante la soldadura. Para garantizar la calidad y el rendimiento de las uniones soldadas, es necesario seleccionar métodos de soldadura adecuados, controlar los parámetros de soldadura y tomar las medidas de protección adecuadas.

II. Principales métodos de soldadura de acero inoxidable

Soldadura por resistencia

Características: La soldadura por resistencia utiliza el calor de resistencia generado por la corriente que pasa a través de la superficie de contacto para fundir y conectar las superficies de contacto. La soldadura por resistencia tiene las ventajas de una velocidad de soldadura rápida, una alta eficiencia de producción y una calidad de soldadura estable.

Ámbito de aplicación: La soldadura por resistencia es adecuada para soldar láminas y tuberías de acero inoxidable con espesores relativamente delgados y formas regulares.

Puntos de operación: Antes de soldar, asegúrese de que la superficie de la pieza de trabajo esté limpia y plana; seleccionar la corriente y el tiempo de soldadura adecuados; Controle la presión de soldadura para garantizar la calidad de la soldadura.

Soldadura por arco manual

Características: La soldadura por arco manual es un método de soldadura mediante la operación manual de una pistola de soldadura por arco, que ofrece una gran flexibilidad y aplicabilidad a diversas formas y tamaños de piezas de trabajo.

Ámbito de aplicación: la soldadura por arco manual es adecuada para soldar piezas de acero inoxidable con espesores relativamente delgados y formas complejas.

Puntos de operación: Durante la soldadura, controle la longitud del arco y mantenga una velocidad de soldadura estable; seleccionar electrodos de soldadura y corrientes de soldadura adecuados; preste atención a parámetros como el caudal de gas protector y la longitud de extensión del electrodo de tungsteno.

Soldadura con protección de gas (soldadura MIG/MAG y soldadura TIG)

Soldadura MIG/MAG: Utiliza gas inerte o mezcla de gases como capa protectora, alimentando el alambre de soldadura al baño fundido a través de dispositivos de alimentación de alambre automáticos o semiautomáticos para soldar. Tiene las ventajas de una velocidad de soldadura rápida, calidad estable y bajo costo. Adecuado para zonas de soldadura con distribución de alta densidad.

Soldadura TIG: utiliza gas argón como gas protector, calienta el electrodo de soldadura de acero inoxidable hasta el estado fundido y luego lo pone en contacto con la pieza de trabajo para formar una soldadura. Ofrece ventajas como una buena formación de soldadura, un alto acabado superficial y la idoneidad para soldar placas delgadas y placas de tubos de peso medio a pesado. Sin embargo, el proceso es complejo, la velocidad de soldadura es lenta y los costos son mayores.

Soldadura por láser

Características: La soldadura láser utiliza la alta densidad de energía de un rayo láser para lograr la soldadura, presentando alta precisión, alta velocidad y buena calidad de soldadura.

Ámbito de aplicación: la soldadura láser es adecuada para soldar piezas de acero inoxidable con requisitos de calidad de soldadura extremadamente altos y formas complejas.

Puntos de operación: Durante la soldadura, controle la potencia y la posición del punto focal del rayo láser; mantener una velocidad de soldadura estable; preste atención al caudal de gas protector y a la estabilidad del rayo láser.

Otros métodos de soldadura

Soldadura por arco sumergido : Adecuado para soldar placas de acero inoxidable de espesor medio y superior, ofreciendo ventajas como alta productividad y buena calidad de soldadura. Sin embargo, puede provocar fácilmente la segregación de elementos de aleación e impurezas.

Soldadura por electroescoria : Utiliza el calor de resistencia generado por la corriente que pasa a través de escoria líquida para soldar, adecuado para ocasiones de producción en masa. Sin embargo, tiene ciertas restricciones en cuanto al material y tamaño de la pieza de trabajo.

III. Dificultades técnicas y soluciones en la soldadura de acero inoxidable.

Fenómeno de craqueo caliente

Dificultad técnica: el acero inoxidable austenítico, especialmente los grados de acero que contienen más níquel, azufre y otros elementos, es propenso a agrietarse en caliente durante la soldadura, lo que afecta la calidad de la misma.

Solución: Adoptar un tratamiento de precalentamiento y poscalentamiento para reducir el estrés de la soldadura; Al mismo tiempo, también son cruciales seleccionar materiales de relleno adecuados y optimizar los parámetros de soldadura (como corriente, voltaje y velocidad).

Corrosión intergranular

Dificultad técnica: la combinación de carbono y cromo en el acero inoxidable austenítico forma carburo de cromo que precipita en los límites de los granos, lo que provoca un agotamiento del cromo en los límites de los granos, lo que desencadena la corrosión intergranular.

Solución: Utilice materiales de acero inoxidable con bajas emisiones de carbono o elimine o reduzca la precipitación de carburo de cromo mediante un tratamiento térmico posterior a la soldadura.

Deformación de soldadura

Dificultad técnica: el acero inoxidable tiene un gran coeficiente de expansión térmica, lo que lo hace propenso a deformarse durante los procesos de calentamiento y enfriamiento.

Solución: Diseñe razonablemente la forma de la junta, adopte una secuencia de soldadura simétrica y utilice accesorios de fijación adecuados para reducir la deformación de la soldadura.

Porosidad de soldadura

Dificultad técnica: una mala protección durante la soldadura o los contaminantes en la superficie del metal base pueden provocar la formación de poros de hidrógeno u otros poros de gas.

Solución: Asegure una limpieza profunda de la superficie a soldar antes de soldar y mantenga un buen ambiente de protección de gas durante la soldadura.

La soldadura de acero inoxidable es un proceso técnicamente desafiante que requiere una consideración exhaustiva de las propiedades del material, los métodos de soldadura, las especificaciones operativas y otros factores. Seleccionando métodos de soldadura y parámetros técnicos adecuados y adoptando soluciones efectivas, se puede garantizar la calidad y el rendimiento de las soldaduras de acero inoxidable. En el futuro, anticipamos la aparición de tecnologías y equipos de soldadura más avanzados, abriendo espacios más amplios para la aplicación del acero inoxidable.  Garza  También continuará explorando profundamente las innovaciones en la tecnología de soldadura de acero inoxidable, aportando su experiencia profesional para mejorar la calidad y el rendimiento de la soldadura.