Escolher o elétrodo de soldadura de aço inoxidável certo: Um guia completo

As varetas de soldadura de aço inoxidável são essenciais para unir aços resistentes à corrosão ou resistentes ao calor que contenham mais de 10,5% de crómio e menos de 50% de níquel. A seleção das varetas de soldadura adequadas é crítica e deve basear-se no tipo de aço inoxidável específico e nas condições operacionais, incluindo a temperatura e os factores ambientais.

Para os aços inoxidáveis resistentes ao calor que funcionam a temperaturas elevadas, o principal objetivo é garantir a resistência à fissuração da soldadura e manter o desempenho da junta soldada a altas temperaturas. No caso dos aços austeníticos resistentes ao calor, como o 10Cr18Ni9Ti e o Cr17Ni13, em que a relação crómio/níquel é superior a 1, são normalmente recomendadas varas de soldadura de aço inoxidável de austenite-ferrite. Para os aços austeníticos estabilizados resistentes ao calor, como o Cr16Ni25Mo6 e o Cr15Ni25W4Ti2, com uma relação crómio/níquel inferior a 1, é crucial fazer corresponder a composição do metal de solda ao metal de base, aumentando simultaneamente elementos como o molibdénio, o tungsténio e o manganês para aumentar a resistência à fissuração.

Ao soldar aços inoxidáveis resistentes à corrosão expostos a vários meios corrosivos, a seleção da vareta deve ser adaptada ao ambiente específico e à temperatura de funcionamento. Para aplicações acima de 300°C em ambientes altamente corrosivos, são preferíveis varetas de soldadura que contenham elementos estabilizadores como o titânio ou o nióbio, ou varetas de aço inoxidável de carbono ultra baixo. Em ambientes com ácido sulfúrico ou clorídrico diluído, são normalmente escolhidas varetas contendo molibdénio ou uma combinação de molibdénio e cobre. Para equipamentos que operam à temperatura ambiente em condições ligeiramente corrosivas ou onde a prevenção da ferrugem é a principal preocupação, as varetas de soldadura de aço inoxidável sem titânio ou nióbio são frequentemente suficientes.

Ao soldar aços inoxidáveis ao crómio, como o 12Cr13 martensítico ou o 10Cr17Ti ferrítico, são frequentemente utilizadas varetas de soldadura de aço inoxidável austenítico com crómio-níquel para melhorar a ductilidade da junta soldada. Esta seleção ajuda a mitigar o potencial de fracturas frágeis nestes tipos de aço.

É importante notar que o processo de soldadura, a entrada de calor e o tratamento térmico pós-soldadura também desempenham papéis cruciais na obtenção das propriedades ideais da junta. Consulte sempre as normas de soldadura mais recentes e as recomendações do fabricante para aplicações específicas, e considere a realização de testes de qualificação do procedimento de soldadura para componentes críticos, de modo a garantir que são alcançadas as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão pretendidas.

Número de modelo da haste de soldadura de aço inoxidável

De acordo com as disposições da GB/T983-2012 "Varetas de soldadura de aço inoxidável", o número do modelo de varetas de soldadura de aço inoxidável é dividido com base na composição química do metal depositado, tipo de revestimento, posição de soldadura e tipo de corrente de soldadura.

O método de compilação do número de modelo é o seguinte:

a) A primeira parte é representada pela letra "E" para indicar a vareta de soldadura.

b) A segunda parte é o número que se segue à letra "E", que indica a classificação da composição química do metal depositado. A letra "L" indica um teor de carbono inferior e a letra "H" indica um teor de carbono superior. Se existirem outros requisitos especiais para a composição química, esta é representada pelo símbolo elementar colocado a seguir ao número.

c) A terceira parte é o primeiro dígito após o hífen "-", indicando a posição de soldadura, como indicado no quadro 2.

Tabela 2 Código da posição de soldadura

O explosivo posição de soldadura é apresentado em GB/T16672, em que PA=soldadura plana, PB=soldadura em ângulo plano, PD=soldadura em ângulo de elevação, PF=soldadura vertical ascendente, PG=soldadura vertical descendente

d) A quarta parte é o último algarismo, que indica o tipo de revestimento e o tipo de corrente, como indicado no quadro 3.

Quadro 3 Códigos de tipo de revestimento

Exemplo de modelo

Os exemplos de modelos completos de eléctrodos nesta norma são os seguintes

E 308-1 6

• E - Indica que o tipo de revestimento é Rutilo, que é adequado para soldadura AC/DC
• 308 - Código de classificação para a composição química do metal depositado
• 1 - Indicação da posição de soldadura
• 6 - Indicação da vareta de soldadura

Seleção de varetas de soldadura de aço inoxidável austenítico, martensítico e ferrítico comuns

Aqui estão algumas selecções específicas de materiais austeníticos, martensíticos e aço inoxidável ferrítico varas de soldadura:

1. Escolha de varetas de soldadura de aço inoxidável austenítico (ver Quadro 1)

Para garantir que o metal de solda do aço inoxidável austenítico mantém a mesma resistência à corrosão e outras propriedades que o metal de base, o teor de carbono de as varetas de soldadura de aço inoxidável austenítico não devem ser superiores às do metal de base.

Quadro 1 Seleção de varetas de soldadura de aço inoxidável austenítico comummente utilizadas

2. Escolha de varetas de soldadura de aço inoxidável martensítico (ver Quadro 2)

Existem dois tipos de varetas utilizadas para a soldadura de aço inoxidável martensítico: aço inoxidável ao crómio e varas de soldadura de aço inoxidável austenítico crómio-níquel.

Quadro 2 Seleção de eléctrodos comuns de aço inoxidável martensítico

3. Escolha de varetas de soldadura em aço inoxidável ferrítico (ver Quadro 3)

Devido à baixa dureza do metal depositado a partir de materiais ferríticos materiais de soldaduracombinada com a dificuldade de transitar eficazmente os elementos de formação de ferrite adicionados, como o Al e o Ti, para a poça de fusão, as varas de soldadura ferríticas não são muito utilizadas.

Tabela 3 Seleção de varetas de soldadura de aço inoxidável ferrítico

Tabela de seleção de varetas de soldadura em aço inoxidável

Características de soldadura e seleção de eléctrodos de aço inoxidável austenítico

Características de soldadura e seleção de eléctrodos de aço inoxidável austenítico

O aço inoxidável austenítico é conhecido pela sua excecional soldabilidade e pelas suas aplicações industriais generalizadas. Embora geralmente não exija processos de soldadura especializados, é crucial compreender as suas características únicas para obter resultados óptimos. Este documento fornece uma análise abrangente dos potenciais defeitos de soldadura no aço inoxidável austenítico, incluindo fissuração a quente, corrosão intergranular, fissuração por corrosão sob tensão e várias formas de fragilização da junta de soldadura (baixa temperatura, fase sigma e fratura frágil da linha de fusão). Além disso, oferece estratégias práticas de prevenção para cada um destes problemas.

Através de uma síntese de princípios teóricos e conhecimentos práticos, este estudo investiga os meandros da seleção de eléctrodos para a soldadura de aço inoxidável austenítico. Explora a forma como a composição do material, as condições de serviço e os requisitos específicos da aplicação influenciam a escolha dos consumíveis de soldadura. O documento sublinha que a obtenção de uma qualidade de soldadura superior depende da sinergia entre parâmetros de processo adequados e uma seleção criteriosa de eléctrodos.

O aço inoxidável tornou-se um material indispensável em indústrias de alto desempenho, como a aeroespacial, a petroquímica, o processamento químico avançado e a produção de energia nuclear. A classificação dos aços inoxidáveis baseia-se normalmente na composição química (crómio vs. crómio-níquel) ou na microestrutura (ferrítico, martensítico, austenítico e austenítico-ferrítico duplex). Entre estes, o aço inoxidável austenítico, muitas vezes referido como aço inoxidável 18-8 devido ao seu teor típico de crómio e níquel, destaca-se pela sua resistência superior à corrosão.

Embora o aço inoxidável austenítico possa ter um limite de elasticidade inferior em comparação com alguns outros tipos, compensa com uma excelente ductilidade, uma resistência excecional e uma soldabilidade superior. Estas propriedades fazem dele o material de eleição para componentes críticos em equipamento de processamento químico, recipientes sob pressão e várias aplicações industriais em que a integridade do material é fundamental.

Apesar das suas muitas vantagens, a soldadura do aço inoxidável austenítico requer uma análise cuidadosa. Técnicas de soldadura impróprias ou uma seleção inadequada do metal de adição podem levar a vários defeitos que comprometem o desempenho do material. Estes podem incluir a sensibilização, o desequilíbrio do teor de ferrite ou a formação de fases intermetálicas, que podem afetar negativamente a resistência à corrosão, as propriedades mecânicas ou a vida útil da estrutura soldada.

Ao enfrentar estes desafios através de uma conceção informada do processo e da seleção de materiais, os engenheiros e profissionais de soldadura podem tirar o máximo partido das capacidades do aço inoxidável austenítico, garantindo um desempenho robusto e fiável em ambientes industriais exigentes.

Características da soldadura de aço inoxidável austenítico

(I) É propenso a fissuras a quente

A fissuração a quente é um defeito que pode ocorrer facilmente durante a soldadura de aço inoxidável austenítico, incluindo fissuras de soldadura longitudinais e transversais, ataque em arco fissuras, fissuras de raiz da primeira passagem e fissuras entre camadas na soldadura multicamada. Isto é especialmente verdadeiro para os aços inoxidáveis austeníticos com alto teor de níquel.

1. Causas da fissuração a quente

(1) O aço inoxidável austenítico tem um grande intervalo de fase líquido-sólido, resultando num tempo de cristalização mais longo e numa forte orientação cristalográfica de fase única austenite, conduzindo a uma grave segregação das impurezas.

(2) Tem um pequeno coeficiente de condutividade térmica e um grande coeficiente de expansão linear, resultando em grandes tensões internas de soldadura (normalmente tensões de tração na soldadura e na zona afetada pelo calor).

(3) Os elementos tais como C, S, P, Ni no aço inoxidável austenítico podem formar eutécticos de baixo ponto de fusão na poça de fusão. Por exemplo, o Ni3S2 formado por S e Ni tem um ponto de fusão de 645°C, enquanto que o eutéctico Ni-Ni3S2 tem um ponto de fusão de apenas 625°C.

2. Medidas preventivas

(1) Utilizar uma soldadura com estrutura duplex. Esforce-se para fazer do metal de solda uma estrutura duplex austenítica e ferrítica. O controlo do teor de ferrite abaixo de 3-5% pode perturbar a direção de austenite cristais colunares e refinar os grãos. Além disso, a ferrite pode dissolver mais impurezas do que a austenite, reduzindo a segregação de eutécticos de baixo ponto de fusão nos limites dos grãos de austenite.

(2) Processo de soldadura medidas. Na medida do possível, devem ser seleccionados eléctrodos com revestimento alcalino de qualidade, juntamente com uma energia de linha pequena, correntes pequenas e soldadura rápida não oscilatória. No acabamento, tentar preencher a cratera e utilizar árgon soldadura por arco para a primeira passagem, a fim de minimizar o esforço de soldadura e a fissuração da cratera.

(3) Controlo da composição química. Limitar rigorosamente o teor de impurezas como S, P na soldadura para reduzir os eutécticos de baixo ponto de fusão.

(II) Corrosão intergranular

A corrosão intergranular ocorre entre os grãos, causando a perda da força de ligação entre os grãos, com o desaparecimento quase total da resistência. Quando sujeito a tensões, fracturará ao longo dos limites dos grãos.

1. Causas

De acordo com a teoria da depleção de cromo, quando a solda e a zona afetada pelo calor são aquecidas à temperatura de sensibilização de 450-850 ℃ (zona de temperatura perigosa), o carbono, que é supersaturado, se difunde para os limites de grão da austenita devido ao maior raio atômico de Cr e velocidade de difusão mais lenta. Ele forma Cr23C6 com o composto de cromo no limite do grão, resultando em limites de grão empobrecidos em cromo, que são insuficientes para resistir à corrosão.

2. Medidas preventivas

(1) Controlo do teor de carbono

Utilizar materiais de soldadura de aço inoxidável com baixo teor de carbono ou ultra-baixo teor de carbono (W(C) ≤ 0,03%), como o A002.

(2) Adicionar estabilizadores

A adição de elementos como o Ti, Nb ao aço e aos materiais de soldadura, que têm uma maior afinidade com o C do que o Cr, pode combinar-se com o C para formar carbonetos estáveis, evitando assim a depleção de crómio nos limites do grão austenítico. Os materiais comuns de aço inoxidável e de soldadura contêm Ti, Nb, tais como os aços 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni12MO2Ti, eléctrodos E347-15, fio de soldadura H0Cr19Ni9Ti, etc.

(3) Utilizar uma estrutura duplex

Ao introduzir na soldadura uma certa quantidade de elementos formadores de ferrite, tais como Cr, Si, Al, Mo, provenientes de fios ou eléctrodos de soldadura, forma-se na soldadura uma estrutura duplex de austenite + ferrite. Uma vez que o Cr se difunde mais rapidamente na ferrite do que na austenite, o Cr difunde-se mais rapidamente para os limites de grão na ferrite, reduzindo a depleção de crómio nos limites de grão da austenite. O teor de ferrite no metal de solda é geralmente controlado para ser de 5% a 10%. Se houver demasiada ferrite, a soldadura tornar-se-á frágil.

(4) Arrefecimento rápido

Uma vez que o aço inoxidável austenítico não sofre endurecimento, a taxa de arrefecimento do junta de soldadura pode ser aumentada durante o processo de soldadura, por exemplo, colocando uma almofada de cobre sob a peça de trabalho ou arrefecendo-a diretamente com água.

Na soldadura, podem ser utilizadas pequenas correntes, velocidades de soldadura elevadas, arcos curtos e soldadura multi-passos para reduzir o tempo de permanência da junta de soldadura na zona de temperatura perigosa, evitando a formação de zonas empobrecidas em crómio.

(5) Efetuar tratamento com solução ou tratamento térmico de homogeneização

Após a soldagem, aqueça a junta de solda a 1050-1100 ℃ para dissolver os carbonetos de volta à austenita e, em seguida, resfrie rapidamente para formar uma estrutura austenítica monofásica estável.

Alternativamente, realize um tratamento térmico de homogeneização, mantendo a temperatura em 850-900 ℃ por 2 horas. Neste momento, o Cr dentro dos grãos de austenita se difunde para os limites dos grãos, e o conteúdo de Cr nos limites dos grãos atinge mais de 12% novamente, evitando assim a corrosão intergranular.

(III) Fratura por corrosão sob tensão

A fissuração por corrosão sob tensão é uma forma de corrosão destrutiva que ocorre nos metais sob a ação combinada de tensão e meios corrosivos. De acordo com exemplos de falhas por corrosão sob tensão em equipamentos e componentes de aço inoxidável e com a investigação experimental, pode presumir-se que, sob a ação conjunta de determinadas tensões de tração estáticas e de meios electroquímicos específicos a determinadas temperaturas, os aços inoxidáveis existentes podem apresentar corrosão sob tensão.

Uma das principais características da corrosão sob tensão é que a combinação de meios corrosivos e materiais apresenta seletividade. Os meios susceptíveis de causar corrosão sob tensão no aço inoxidável austenítico incluem principalmente ácido clorídrico e meios contendo cloretos, bem como ácido sulfúrico, ácido nítrico, hidróxidos (álcalis), água do mar, vapor, solução de H2S, solução concentrada de NaHCO3+NH3+NaCl e outros.

1. Causas

A fissuração por corrosão sob tensão é o fenómeno de fissuração retardada que ocorre quando uma junta soldada é sujeita a tensões de tração num ambiente corrosivo específico. A fissuração por corrosão sob tensão na junta soldada de aço inoxidável austenítico é um modo de falha grave, que se manifesta como falha frágil sem deformação plástica.

2. Medidas preventivas

(1) Procedimentos racionais de transformação e montagem

Minimizar tanto quanto possível a deformação a frio, evitar a montagem forçada e prevenir várias formas de danos (incluindo montagem e queimaduras de arco) durante a montagem que podem atuar como fontes de fissuras SCC e causar corrosão por pite.

(2) Escolha racional do material de soldadura

Assegurar uma boa correspondência entre o cordão de soldadura e o material de base e evitar quaisquer estruturas adversas, tais como o engrossamento do grão e estruturas duras e quebradiças martensite.

(3) Técnica de soldadura adequada

Assegurar que o cordão de soldadura seja bem formado e não produza qualquer concentração de tensões ou defeitos de perfuração, tais como a subcotação. Adotar uma sequência de soldadura razoável para reduzir o nível de tensão de soldadura residual. Por exemplo, evitar juntas cruzadas, mudar as ranhuras em forma de Y para ranhuras em forma de X, reduzir adequadamente o ângulo da ranhura, utilizar caminhos de soldadura curtos e utilizar uma energia linear baixa.

(4) Tratamento para aliviar o stress

Aplicar tratamentos térmicos pós-soldadura, tais como recozimento ou recozimento de alívio de tensões. Utilizar martelagem pós-soldadura ou tiro descasque quando o tratamento térmico é difícil de implementar.

(5) Medidas de gestão da produção

Controlar as impurezas nos meios, tais como O2, N2, H2O no amoníaco líquido, H2S no gás de petróleo liquefeito, O2, Fe3+, Cr6+ em soluções de cloreto, etc. Implementar medidas anti-corrosão, tais como revestimento, forro ou proteção catódica, e adicionar inibidores de corrosão.

(IV) Fragilização de juntas soldadas

Após as soldaduras de aço inoxidável austenítico terem sido aquecidas a altas temperaturas durante um determinado período, ocorre uma diminuição da resistência ao impacto, conhecida como fragilização.

1. Fragilização do metal de solda a baixas temperaturas (fragilização a 475°C)

(1) Causas

A estrutura das soldaduras duplex contendo uma grande quantidade de fase de ferrite (mais de 15%~20%) sofrerá uma diminuição significativa da plasticidade e da tenacidade após o aquecimento a 350~500°C. Uma vez que a taxa de fragilização é mais rápida a 475°C, isto é chamado de fragilização a 475°C.

Para as juntas de soldadura de aço inoxidável austenítico, a resistência à corrosão ou à oxidação nem sempre é o desempenho mais crítico. Quando utilizadas a baixas temperaturas, a plasticidade e a tenacidade do metal de soldadura tornam-se propriedades essenciais.

Para cumprir os requisitos de tenacidade a baixa temperatura, é normalmente desejada uma única estrutura de austenite para a estrutura de soldadura, para evitar a presença de ferrite δ. A presença de ferrite δ piora sempre a tenacidade a baixa temperatura e, quanto mais ferrite houver, mais grave será a fragilização.

(2) Medidas preventivas

① Enquanto se assegura a resistência à fissuração e a resistência à corrosão do metal de solda, a fase de ferrite deve ser controlada a um nível mais baixo, cerca de 5%.

② As soldaduras que sofreram fragilização a 475°C podem ser eliminadas por têmpera a 900°C.

2. Fragilização da fase σ da junta soldada

(1) Causas

Quando as juntas de soldadura de aço inoxidável austenítico são utilizadas durante um período prolongado na gama de temperaturas de 375~875°C, é produzido um composto intermetálico FeCr conhecido como fase σ. A fase σ é dura e quebradiça (HRC>68).

A precipitação da fase σ resulta numa diminuição acentuada da resistência ao impacto da solda, um fenómeno conhecido como fragilização da fase σ. A fase σ geralmente só aparece em soldas de estrutura duplex; quando a temperatura de operação excede 800~850°C, a fase σ também precipitará em soldas de austenita monofásica.

(2) Medidas preventivas

① Limite o conteúdo de ferrite no metal de solda (menos de 15%); use materiais de soldagem de superliga, ou seja, materiais de soldagem com alto teor de níquel, e controle estritamente o conteúdo de Cr, Mo, Ti, Nb e outros elementos.

② Use uma pequena especificação para reduzir o tempo de permanência do metal de solda em altas temperaturas.

③ Para a fase σ já precipitada, efetuar um tratamento de solução quando as condições o permitirem, para dissolver a fase σ em austenite.

④ Aqueça a junta de solda a 1000~1050°C e depois esfrie rapidamente. A fase σ geralmente não ocorre no aço 1Cr18Ni9Ti.

3. Linha de fusão Fratura frágil

(1) Causas

Quando o aço inoxidável austenítico é utilizado a altas temperaturas durante um período prolongado, pode ocorrer uma fratura frágil ao longo da linha de fusão.

(2) Medidas preventivas

A adição de Mo ao aço pode melhorar a capacidade do aço de resistir à fratura frágil a alta temperatura.

A partir da análise acima, pode ver-se que a escolha correcta das medidas do processo de soldadura ou dos materiais de soldadura pode evitar a ocorrência dos problemas acima referidos defeitos de soldadura. O aço inoxidável austenítico tem uma excelente soldabilidade e quase todos os métodos de soldadura pode ser utilizado para a soldadura de aço inoxidável austenítico.

Entre os vários métodos de soldadura, a soldadura com proteção arco metálico (SMAW) é amplamente utilizada devido à sua adaptabilidade a várias posições e diferentes espessuras de chapa. Em seguida, vamos analisar os princípios e métodos de seleção das varetas de soldadura de aço inoxidável austenítico para diferentes fins.

Pontos-chave para a seleção de varetas de soldadura para aço inoxidável austenítico

O aço inoxidável é utilizado principalmente para resistência à corrosão, mas também é utilizado para aços resistentes ao calor e a baixas temperaturas.

Por conseguinte, ao soldar aço inoxidável, o desempenho da vareta de soldadura deve corresponder à utilização prevista do aço inoxidável. A seleção das varetas de soldadura de aço inoxidável deve basear-se no metal de base e nas condições de trabalho, incluindo a temperatura de funcionamento e os meios de contacto.

Tabela de diferentes tipos de aço inoxidável e tipos e números de varetas de soldadura correspondentes.

(I) Ponto-chave um

Geralmente, a seleção de varetas de soldadura pode referir-se ao material do metal de base, escolhendo varetas de soldadura que tenham a mesma composição ou uma composição semelhante à do metal de base. Por exemplo, A102 corresponde a 0Cr18Ni9, A137 corresponde a 1Cr18Ni9Ti.

(II) Ponto-chave dois

Uma vez que o teor de carbono tem um grande impacto na resistência à corrosão do aço inoxidável, é geralmente recomendado selecionar varetas de soldadura de aço inoxidável em que o metal depositado contém uma quantidade inferior de carbono do que o metal de base. Por exemplo, uma vareta de soldadura A022 deve ser escolhida para o 316L.

(III) Ponto-chave três

O metal de solda do aço inoxidável austenítico deve garantir as propriedades mecânicas. Isto pode ser verificado através de uma avaliação do processo de soldadura.

(IV) Ponto-chave 4 (aço austenítico resistente ao calor)

Para os aços inoxidáveis resistentes ao calor (aços austeníticos resistentes ao calor) utilizados a altas temperaturas, as varetas de soldadura seleccionadas devem satisfazer principalmente a resistência à fissuração por calor do metal de solda e o desempenho a altas temperaturas da junta soldada.

1. Para o aço austenítico resistente ao calor com Cr/Ni≥1, tal como 1Cr18Ni9Ti, são geralmente adoptadas varas de soldadura de aço inoxidável austenítico-ferrítico, e é apropriado que o teor de ferrite no metal de solda seja 2-5%. Se o teor de ferrite for demasiado baixo, a resistência à fissuração do metal de solda é fraca; se for demasiado elevado, pode facilmente formar uma fase frágil sigma durante a utilização a longo prazo a altas temperaturas ou tratamento térmico, causando fissuras. Por exemplo, A002, A102, A137. Em alguns casos de aplicação específicos, se for necessário um metal de solda totalmente austenítico, pode-se escolher varetas de solda A402, A407, etc.
2. Para os aços austeníticos estabilizados resistentes ao calor com Cr/Ni<1, como o Cr16Ni25Mo6, assegurando ao mesmo tempo que o metal de solda é quimicamente semelhante ao metal de base, o teor de Mo, W, Mn e outros elementos no metal de solda deve ser aumentado para manter a resistência térmica e melhorar a resistência à fissuração. Por exemplo, utilizando A502, A507.

(V) Ponto-chave cinco (aço inoxidável resistente à corrosão)

Para os aços inoxidáveis resistentes à corrosão que funcionam em vários meios corrosivos, as varetas de soldadura devem ser seleccionadas de acordo com o meio e a temperatura de funcionamento, garantindo a sua resistência à corrosão (realização de testes de desempenho de corrosão nos juntas soldadas).

1. Para um meio com forte corrosividade a temperaturas de funcionamento acima de 300 ℃, é necessário utilizar varetas de soldadura de aço inoxidável com elementos estabilizadores, tais como Ti ou Nb ou varetas de soldadura de aço inoxidável de carbono ultra-baixo, tais como A137 ou A002.
2. Para meios contendo ácido sulfúrico diluído ou ácido clorídrico, são normalmente seleccionadas varetas de soldadura com Mo ou Mo e Cu, como A032, A052.
3. Para trabalhos com fraca corrosão ou equipamentos destinados unicamente a evitar a contaminação por ferrugem, podem ser utilizadas varetas de soldadura de aço inoxidável sem Ti ou Nb. Para garantir a resistência à corrosão sob tensão do metal de soldadura, devem ser utilizados materiais de soldadura de superligas, ou seja, o teor de elementos de liga (Cr, Ni, etc.) no metal de solda deve ser maior do que no metal de base. Por exemplo, utilizar materiais de soldadura do tipo 00Cr18Ni12Mo2 (como A022) para soldar peças 00Cr19Ni10.

(VI) Ponto-chave seis

Para os aços inoxidáveis austeníticos que trabalham em condições de baixa temperatura, deve ser assegurada a resistência ao impacto a baixa temperatura à temperatura de funcionamento da junta soldada, pelo que são utilizadas varetas de soldadura austeníticas puras, como A402, A407.

(VII) Ponto-chave sete

À base de níquel soldadura de ligas também podem ser seleccionadas, como a utilização de um material de soldadura à base de níquel com 9% Mo para soldar aço inoxidável super austenítico do tipo Mo6.

(VIII) Ponto-chave oito: Seleção dos tipos de fluxo da vareta de soldadura

1. Uma vez que o metal de solda do aço austenítico duplex contém inerentemente uma certa quantidade de ferrite, que proporciona uma boa plasticidade e tenacidade, a diferença entre o fluxo básico e as varetas de soldadura com fluxo do tipo titânio-cálcio em termos de resistência à fissuração não é tão significativa como no caso das varetas de soldadura de aço carbono. Assim, em aplicações práticas, é dada mais atenção ao desempenho do processo de soldadura, utilizando principalmente varetas de soldadura com códigos de tipo de fluxo 17 ou 16 (como A102A, A102, A132, etc.).
2. Apenas quando a rigidez da estrutura é elevada ou a soldadura fissura metálica é fraca (como certos aços inoxidáveis ao crómio martensíticos, aços inoxidáveis ao crómio-níquel de estrutura austenítica pura, etc.) deve considerar-se a seleção de varetas de soldadura de aço inoxidável com fluxo básico com um código de 15 (como A107, A407, etc.).

Precauções para utilizar varetas de soldadura de aço inoxidável

1. O aço inoxidável ao crómio apresenta alguma resistência à corrosão (em relação a ácidos oxidativos, ácidos orgânicos, corrosão gasosa), resistência ao calor e resistência ao desgaste. É normalmente utilizado em materiais para centrais eléctricas, fábricas de produtos químicos e indústrias petrolíferas. O aço inoxidável ao crómio é relativamente difícil de soldar; deve ser dada atenção ao processo de soldadura, às condições de tratamento térmico e à seleção de varetas de soldadura adequadas.
2. O aço inoxidável cromo 13 exibe um endurecimento significativo após a soldagem e é propenso a rachaduras. Se a soldadura for realizada usando o mesmo tipo de varetas de soldadura de aço inoxidável com crómio (G202, G207), deve ser pré-aquecida acima de 300℃ e arrefecida lentamente até cerca de 700℃ após a soldadura. Se a peça de trabalho não puder ser submetida a tratamento térmico pós-soldagem, então as hastes de solda de aço inoxidável cromo-níquel (A107, A207) devem ser selecionadas.
3. No caso do aço inoxidável com crómio 17, a resistência à corrosão e a soldabilidade podem ser melhoradas através da adição adequada de elementos estáveis como Ti, Nb, Mo, etc. É mais fácil de soldar do que o aço inoxidável com crómio 13. Se a soldagem com o mesmo tipo de hastes de soldagem de aço inoxidável de cromo (G302, G307), é necessário pré-aquecimento acima de 200 ℃ e revenimento pós-soldagem em torno de 800 ℃. Se o tratamento térmico pós-soldagem não for possível, então as hastes de solda de aço inoxidável cromo-níquel (A107, A207) devem ser escolhidas.
4. As varetas de soldadura em aço inoxidável cromo-níquel possuem boa resistência à corrosão e à oxidação, sendo amplamente utilizadas na indústria química, na indústria de fertilizantes, na indústria petrolífera e no fabrico de equipamento médico.
5. Durante a soldadura do aço inoxidável cromo-níquel, o carbono precipita devido ao aquecimento repetido, reduzindo a sua resistência à corrosão e as suas propriedades mecânicas.
6. As varetas de soldadura de aço inoxidável crómio-níquel são do tipo titânio-cálcio e do tipo com baixo teor de hidrogénio. O tipo titânio-cálcio pode ser utilizado tanto para AC como para DC, mas na soldadura AC, a penetração da fusão é pouco profunda e tende a avermelhar, pelo que é preferível utilizar uma fonte de energia DC. As varetas com diâmetros de 4.0 e inferiores podem ser utilizadas para todas as posições de soldadura, e as de 5.0 e superiores para soldadura plana e soldadura em ângulo.
7. As varetas de soldadura devem permanecer secas quando em uso. O tipo de titânio-cálcio deve ser seco a 150 ℃ por uma hora, enquanto o tipo de baixo hidrogênio deve ser seco a 200-250 ℃ por uma hora (a secagem repetida deve ser evitada, ou o revestimento da haste pode rachar e descascar). O revestimento da haste de solda deve ser mantido livre de óleo e outros contaminantes para evitar aumentar o teor de carbono na solda e afetar a qualidade da solda.
8. Para evitar a corrosão intergranular devida ao aquecimento, a corrente de soldadura não deve ser demasiado elevada; deve ser inferior em cerca de 20% à corrente de soldadura de aço-carbono varas. O comprimento do arco não deve ser demasiado longo e é necessário um arrefecimento rápido entre camadas, sendo preferíveis percursos de soldadura estreitos.
9. A soldadura de aços dissimilares requer uma seleção cuidadosa das varetas de soldadura para evitar a fissuração térmica ou a precipitação da fase sigma que conduz à fragilidade após o tratamento térmico a alta temperatura. A seleção deve seguir a norma para a escolha de varetas de soldadura para aço inoxidável e aços dissimilares, e devem ser adoptados processos de soldadura adequados.

Conclusão

A soldadura do aço inoxidável austenítico tem as suas características únicas, e a seleção de varetas de soldadura para o aço inoxidável austenítico é particularmente importante. Através da experiência prática a longo prazo, ficou provado que a utilização das medidas acima referidas pode alcançar diferentes métodos de soldadura para diferentes materiais e diferentes varetas de soldadura para diferentes materiais.

A seleção das varetas de soldadura em aço inoxidável deve basear-se no metal de base e nas condições de trabalho, incluindo a temperatura de funcionamento e os meios de contacto. Isto tem um grande significado orientador para nós, pois só assim podemos alcançar os resultados esperados. qualidade da soldadura.