soldadura aceros criogenicos

[rcpina]

Hola
Estoy leyendo documentación sobre las uniones con aceros al Ni, y me han llamado la atencion algunos aspectos.

1- ¿Por que motivo estos aceros son propensos a la fisuración en caliente? Consultando las composiciones de los tres aceros mas usados en España, el 3.5, 5 y 9%Ni, ninguno tiene contenidos elevados de S que es el principal causante de este problema.

2- Se aportan una serie de recomendaciones a tener en cuenta en la ejecución de las soldaduras. Uno de ellos es evitar una elevada dilución con el metal de base. Para ello recomienda bien soldar con bajos aportes térmicos o bien mediante un untado previo con Smaw.
La mayor dilución se produce en el cordon de raiz, por ser el que mas superficie tiene con el metal base, y si soldamos dicho cordón con un bajo aporte térmico ¿no se puede producir falta de fusión precisamente en uno de los puntos de mas responsabilidad de la soldadura y mas en este tipo de aceros?
Y en que consiste el untado ¿se trata de hacer una capa previa de contacto con un aporte de composición intermedia entre el acero base, con un 5 o un 9% de Ni, y el material de aporte recomendado que suele tener 50-60% de Ni?

Muchas gracias de antemano.
Pina.

[rubroc]

Hay varias teorias al respecto, quizá la más fácil para comprender y a la vez explicar es:
Los granos de austenita deben estar libres y, en éstos aceros lo deseable es también, protegidos por Ferrita Delta para evitar formar una envoltura de silicato. Si se ven envueltos en esa película, se facilita el agrietamiento en caliente.

Aparte, para que le nivel de fisuración se puede minimizar el desarrollar secuencias de soldadura correctas ayuda.

La diferente angulación en el biselado cuando se diseñan las juntas de unión es otro apartado importante.

La dilución ha de ser controlada en la soldadura aportada, los electrodos de nIquel tienen un poder de penetración bajo, por lo tanto cuando se aborde la preparación de bordes, se dispondrán éstos con mayor separación y ángulo, reduciendo así la dilución y facilitando acceso a la capa de raiz.

En éstos aceros no sirve la teoría de " sube amperes que no funde ", ya que eso provoca posible rotura de los revestimientos y consecuentemente pérdidas de elementos de aleación bien sea Mn, Al, Ti, etc..De ahí la importancia del Diseño de Juntas.

El proceso que más Dilución aporta es SAW.

Aceros al 3,50- 5 y 9 % de Niquel, su contenido es ese (no 50 ó 90).

Un saludo.

[rcpina]

Buenas tardes.

Muchas gracias por tu respuesta, Rubroc. Siempre estas al pie del cañon...

¿cuando dices una "secuencia de soldadura correcta", a que te refieres?

Me debo haber explicado mal, con los porcentajes de Ni. (no es raro en mi...) Según he leido, los aportes mas indicados para los aceros de 5Ni y 9Ni, (que tienen esos mismos porcentajes de Ni), son del tipo ENiCrMo-6 y ENiCrMo-3 (para electrodos) y éstos son los que tienen unos porcentajes de Ni de 50-60%. No queria decir que los aceros tengan esos porcentajes de Ni...

Entonces lo del untado, como es. ¿Simplemente que en la pasada de raiz se suelda con smaw y con electrodo de ENiCrMo-6, por ejemplo, que como tienen bajo poder de penetracion y se deben soldar con bajos aportes térmicos, no tendrá mucha dilución y el resto de la soldadura se hace con saw, o con otro proceso de mayor aporte térmico?
Pero mi duda sigue siendo ¿no habra falta de fusión en la pasada de raiz?, o utilizando los parametros correctos de tensión, intensidad y velocidad no debe haber ningun problema. Claro que para esto estan los Procedimientos de soldadura, en los que se deben ajustar todos los parametros y ensayar para ver si la soldadura queda correcta, sobre todo en cuanto a resistencia y tenacidad. Supongo...

Nuevamente muchas gracias por tus respuestas. Eres una "enciclopedia" de soldadura.
Saludos.
Pina

[rubroc]

La secuencia de soldadura puede evitar tensiones y distorsiones en una zona propensa al agrietamiento, siendo ésta la zona fundida; en función de los espesores, trabajar alternativamente en cada cara de la unión soldada favorece esa disminución ante el agrietamiento. Y dependiendo también del espesor se pueden realizar dos pasadas antes del resanado de raíz.

La proceso de untado es práctica más usual para uniones en Aceros Bonificados desde su núcleo. La acción consiste en proporcionar una capa colchón la cual soporte su propia tensión y, a la par, conferir más elasticidad a la junta.

Acciones muy usuales son el recargue con Acero Inox sobre Acero al Carbono, soldadura de recargue en materiales antidesgaste, fundiciones, etc..

La pasada de raíz si se realiza bajo los parámetros que se marcaron en su procedimiento no debería tener alteraciones significativas, faltas de fusión puedes tener en cualquier capa de soldadura y por cualquier proceso de soldeo, la habilidad del operario junto con un montaje correcto de la unión determinan en un porcentaje alto dichas imperfecciones.

Sobre los materiales de aporte, el que mencionas es el adecuado aunque la historia de porqué es algo larga.
Algún día comentaremos, si te parece claro.

Un saludo.

[rcpina]

Buenos días a todos y una vez mas muchas gracias por tu respuesta Rubroc.

He estado unos dias fuera de juego...

Creo que voy cogiendo lo del untado, pero con ejemplos sería mejor.

El concepto es que un acero con unas determinadas características lo revestimos con una capa de metal de soldadura para poder soldar a otra pieza. Esta capa de metal de soldadura debe actuar como "puente" o transición entre el metal base y el cordón definitivo.

¿Para que tipo de aceros es conveniente esta operación de untado? Aceros de alta aleación, templados...etc

¿que características debe tener el aporte utilizado? y ¿debe hacerse con un proceso especifico y con unos parametros concretos? Segun el contexto del articulo donde lei lo del untado (en aceros criogenicos), entendi que la finalidad es para minimizar los efectos de una dilución excesiva. Si es por esto lo mas logico sería hacerlo con unos aportes de alta aleación y con el proceso smaw que es el que menos dilución consigue. Pero si es para que soporte las tensiones de contracción del soldeo y la union sea mas ductil, deberían tener porcentajes de Ni tambien.

Si me equivoco dímelo...

Perdon que sea tan machacon, pero no me gusta quedarme con dudas. Si puedes explicarmelo con ejemplos siempre se entiende mejor el porque y el como.
Muchas gracias de antemano por tu inestimable colaboración.
Saludos