La soldadura MIG de acero inoxidable puede parecer una tarea desalentadora al principio. Sin embargo, si sabe cómo configurar su equipo MIG y comprende algunos conceptos básicos sobre el acero inoxidable, mejorará en poco tiempo.
Este artículo le enseñará sobre los diferentes aceros inoxidables, cómo configurar el equipo de soldadura MIG, un proceso de limpieza previa adecuado y técnicas esenciales para la soldadura MIG de acero inoxidable.
La parte más desafiante de soldar cualquier material es aprender de los errores. A menudo hay decenas de variables en las que se podría realizar un enfoque incorrecto y realizar soldaduras deficientes. Entonces, vamos a ponerte al día sobre la soldadura MIG de acero inoxidable y ayudarte a acelerar tu progreso.
Fuente: https://fractory.com/mig-welding-explained/
Por qué es difícil soldar acero inoxidable
Los aceros inoxidables son una aleación de hierro y cromo, pero también pueden contener níquel y otros elementos según el tipo y la aleación del acero inoxidable. El cromo forma un óxido de cromo en la superficie del acero inoxidable, responsable de su resistencia a la corrosión.
Fuente: https://www.nitty-gritty.it/es/proceso-de-pasivación-de-acero-inoxidable/
Pero el acero inoxidable tiene muchas otras características diferentes del acero dulce, y no todas son positivas. Entonces, si bien el acero inoxidable es resistente a la corrosión y tiene hermosas características estéticas, su estructura material hace que sea más difícil de soldar.
A diferencia del acero dulce, el acero inoxidable retiene mucho más calor y tiene aproximadamente un 50% más de expansión térmica que el acero al carbono típico. Pero su baja conductividad térmica debería ser su principal preocupación al soldar este material. La unión soldada y la zona afectada por el calor (“HAZ”) no disipan el calor en el metal base tan rápido como el acero dulce; el calor está mucho más concentrado en la unión. Puede ver fácilmente esta diferencia al terminar la soldadura; el cordón de soldadura permanecerá de color rojo brillante durante un período más largo que cuando termina el cordón en acero dulce.
Fuente: https://weldinganswers.com/the-importance-of-the-heat-affected-zone-haz/
La retención de calor en sí no sería un gran problema si no fuera por algo llamado proceso de precipitación de carburo. Cuando el acero inoxidable se calienta demasiado y se mantiene a altas temperaturas (entre 800 y 1400 °F), el cromo y el carbono forman carburos de cromo. Estos dos elementos suelen estar espaciados uniformemente en acero inoxidable. Sin embargo, cuando se forma carburo de cromo, el cromo debe migrar para combinarse con el carbono. Entonces, a medida que el cromo se agota en ciertas zonas, el acero inoxidable pierde resistencia a la corrosión en esos puntos.
Si el acero inoxidable pierde resistencia a la corrosión, habrá desperdiciado material. Si no necesitara resistencia a la corrosión, podría haber utilizado un acero suave menos costoso. Además, la corrosión intergranular del acero inoxidable también debilita el material. Por lo tanto, si sobrecalienta el acero inoxidable mientras lo suelda, es probable que la soldadura sea débil, lo que podría ser peligroso según la aplicación.
Corrosión intergranular, ataque de límites de grano y caída de granos. Crédito de la foto: TMR Consulting
Cómo reconocer si has cocinado demasiado la soldadura de acero inoxidable
Si sobrecalienta el acero inoxidable, la HAZ y la soldadura se volverán de color púrpura oscuro o negro. Si la soldadura es completamente negra, ha pasado por la precipitación de carburo y debes volver a trabajarla.
Sin embargo, las soldaduras de color pajizo, amarillo brillante y azul claro deberían ser seguras si todo lo demás se hace correctamente: cuanto más clara sea la soldadura, menores serán las posibilidades de precipitación de carburo y corrosión intergranular.
Foto de @the_humble_welder
Ahora, mientras hablamos de los desafíos de soldar acero inoxidable, recuerde que usted PUEDE hacerlo. El acero inoxidable no es un hombre del coco, y decenas de miles de soldadores lo sueldan perfectamente, y usted también puede hacerlo, con práctica.
Tipos de acero inoxidable
Antes de continuar con la configuración del equipo MIG y los consejos de soldadura, expliquemos rápidamente los diferentes tipos de acero inoxidable.
Una nota importante aquí: nuestro artículo completo analiza el acero inoxidable soldado más comúnmente disponible, el tipo austenítico de la serie 300. A menos que esté realizando algún trabajo especializado, lo más probable es que trabaje con aceros inoxidables de la serie 300.
Fuente: https://www.aperam.com/stainless/our-offer-by-family-grades/austenitic/
Tipos de acero inoxidable:
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Austenítico: serie 300, principalmente 304 y 316. Este material tiene una soldabilidad fantástica, razón por la cual se usa tan ampliamente en la mayoría de las industrias.
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Ferrítico: series 400, principalmente 430 y 434. A diferencia del acero inoxidable austenítico, el acero inoxidable ferrítico es magnético y tiene un menor contenido de níquel, lo que lo hace más difícil de soldar.
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Martensítico: también serie 420, principalmente 420. Alta resistencia a la tracción, pero su aplicación es poco frecuente.
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Dúplex: tipo de acero inoxidable producido mezclando acero inoxidable austenítico y ferrítico. A menudo se utilizan para la producción de tuberías porque tienen una resistencia excepcional y una mayor resistencia a la corrosión.
Fuente: https://masteel.co.uk/news/what-is-duplex-and-super-duplex-stainless-steel/
Soldadura MIG de acero inoxidable: configuración del equipo
Muy bien, vayamos a lo bueno. Configurar su equipo de soldadura es crucial para soldar con éxito el acero inoxidable con MIG. Aquí hay varias variables que, si se configuran incorrectamente, pueden tener graves consecuencias en la calidad de la soldadura. Entonces, hablemos de cómo configurarlo todo correctamente.
Gas protector
El mejor gas de protección para la soldadura MIG manual de cortocircuito de acero inoxidable es el llamado gas “Tri-Mix”. La mezcla de 90 % de helio, 7,5 % de argón y 2,5 % de dióxido de carbono ofrece un contorno de cordón deseable y mantiene bajos los niveles de CO2 para evitar que el carbono provoque una pérdida de resistencia a la corrosión. Usar más CO2 en la mezcla puede dañar la resistencia a la corrosión del material. Como resultado, no se puede utilizar un gas protector estándar de 75 % argón/25 % CO2 utilizado para acero dulce. Por supuesto, el dióxido de carbono puro daría como resultado soldaduras deficientes.
La soldadura de la izquierda utilizó 98Ar/2CO2 como gas protector. El de la derecha usaba 85Ar/15CO2. Ambos funcionaron con el mismo amperaje.
Fuente: https://weldinganswers.com/danger-of-using-the-wrong-shielding-gas-for-gmaw/
También puede utilizar una mezcla de argón y oxígeno (1-2% de oxígeno) para mejorar ligeramente la estabilidad del arco, pero a expensas de algo de oxidación en el baño de soldadura.
El gas trimezcla es su mejor opción porque el helio amplía la penetración de las raíces y el argón y el dióxido de carbono (en pequeñas cantidades) ayudan a que el arco se mantenga estable. Este es el gas protector más utilizado para la soldadura MIG de acero inoxidable.
Polaridad
Como casi todas las aplicaciones de soldadura MIG, la soldadura MIG de acero inoxidable requiere un electrodo de corriente continua de polaridad positiva o DCEP. Esto significa que debes conectar la abrazadera de tierra al terminal negativo y la pistola MIG al terminal positivo. Simplemente utilice la soldadora MIG como si estuviera soldando acero dulce; no hay cambio de polaridad.
Fuente: https://awo.aws.org/glossary/direct-current-electrode-positive-dcep/
Selección de alambre MIG de acero inoxidable
Al elegir su alambre MIG sólido de acero inoxidable, elija el alambre que coincida con la aleación base del tipo de acero inoxidable que está soldando. Por ejemplo, si está soldando acero inoxidable 308, debe utilizar un alambre MIG de acero inoxidable ER308 o ER308L.
Pero, si no se dispone de un material de relleno que coincida exactamente, es estándar utilizar un alambre MIG de aleación de acero inoxidable superior. Por ejemplo, puede utilizar un alambre MIG ER308 para soldar acero inoxidable de grados 301, 302, 304 y 305. Tenemos un cable MIG de acero inoxidable ER308L con bajo contenido de carbono (máx. 0,03 %) que puede aplicar para la mayoría de sus proyectos. Puede utilizar los alambres de relleno de acero inoxidable YesWelder para soldar proyectos de hobby o unir metal en un entorno profesional.
Salida de amperaje
Establecer el amperaje de salida correcto para soldar acero inoxidable requiere un poco de prueba y error. Generalmente, para soldar la mayoría de los aceros, se necesita aproximadamente 1 amperio de potencia por cada 0,001″ de espesor de acero. El acero inoxidable puede requerir un poco menos de amperaje porque retiene el calor mejor que el acero dulce. Sin embargo, esto depende de su selección de gas de protección. penetración deseada y velocidad de desplazamiento. A veces es deseable utilizar una velocidad de alimentación de alambre (amperaje) ligeramente más alta que para soldar acero dulce. Pero es mejor comenzar con una pieza de desecho con una velocidad de alimentación de alambre algo más baja y avanzar hasta encontrará una configuración que funcione con su velocidad de viaje.
Además de la velocidad de alimentación del alambre, debe configurar la inductancia MIG para mejorar la fluidez y la humectación del charco de soldadura. La tensión superficial del charco de soldadura de acero inoxidable no permite que el metal fundido fluya hacia los bordes de la soldadura. Pero, si aumenta el valor de la inductancia MIG, logrará una mejor fluidez del charco. Soldadores como YesWelder MIG-250 PRO y YesWelder YWM-200 le permiten modificar manualmente el valor de inductancia para que coincida con su estilo.
Cómo limpiar previamente el acero inoxidable
Es primordial limpiar el acero inoxidable antes de soldar de TODOS los contaminantes. Elimina contaminantes como pinturas, aceites, grasas, ceras, imprimaciones, compuestos de corte, marcas de lápiz, jabón, residuos antisalpicaduras y otros hidrocarburos. Si estos elementos no se limpian adecuadamente, su contenido de carbono puede contaminar la soldadura e impactar negativamente en su calidad y resistencia a la corrosión.
Debe utilizar un cepillo de acero inoxidable específico o una muela abrasiva únicamente para acero inoxidable. No utilice herramientas utilizadas anteriormente en acero dulce porque puede contaminar estos dos materiales e introducir carbono del acero dulce al acero inoxidable.
Una amoladora angular con disco de láminas para limpiar el metal.
Fuente: https://weldingpros.net/welding-preparation/
Además, evite soldar en un entorno con polvo de acero dulce en el aire. Por ejemplo, si está soldando una pieza de acero inoxidable y alguien más está puliendo o cortando un elemento de acero suave cerca. Finalmente, para una máxima prevención de la contaminación por carbono, utilice un revestimiento de pistola MIG exclusivo para acero inoxidable, ya que el revestimiento puede recoger carbono de alambres MIG sólidos de acero dulce.
Técnicas para soldadura MIG de acero inoxidable
Ahora que tiene su equipo listo y sus piezas de acero inoxidable (o chatarra para practicar) están limpias, analicemos cómo lograr los mejores resultados de soldadura MIG.
Gestión del calor y la distorsión
Dado que el acero inoxidable retiene el calor y tiene una alta expansión, puede deformar y distorsionar fácilmente la pieza soldada, especialmente si suelda láminas de metal delgadas. Entonces, además de evitar la sensibilización (altas temperaturas que conducen a la formación de carburo de cromo), es necesario gestionar el calor para evitar una distorsión excesiva.
Debe limitar el tamaño del metal de soldadura al tamaño más pequeño posible que proporcione la resistencia de soldadura necesaria. El uso de un menor volumen de metal de soldadura reduce las tensiones de contracción y la deformación resultantes. Además, asegúrese de que las juntas se ajusten de forma adecuada y equitativa. Utilice accesorios para sujetar las piezas soldadas en su lugar para evitar el movimiento de las juntas mientras se suelda. Separar las soldaduras por puntos de manera equitativa sobre una línea de unión grande puede ayudar a controlar la distorsión al soldar láminas delgadas de acero inoxidable.
Fuente: https://welderslab.com/how-to-stop-metal-from-warping- while-welding
También puede utilizar barras de respaldo de cobre para eliminar el exceso de calor de la junta soldada. Sin embargo, los chills de cobre deben estar niquelados para evitar la inclusión de cobre en la soldadura; La contaminación por cobre puede provocar que el acero inoxidable se agriete.
Purga
Para lograr una soldadura de la más alta calidad en acero inoxidable, es necesario purgar la soldadura. Esto significa que el otro lado de la junta soldada también debe protegerse de la atmósfera, no sólo la cara de la junta que está protegida del gas protector del soplete MIG.
El acero inoxidable capta oxígeno de manera agresiva cuando se calienta, por lo que debe garantizar un ambiente protegido y libre de oxígeno en ambos lados de la soldadura. De lo contrario, la calidad de la soldadura se verá afectada.
Diagrama de purga de tuberías. Fuente: alphaweld.com.au
La purga casi siempre se realiza al soldar tuberías de acero inoxidable porque la parte interior de la tubería puede corroerse, lo que provoca costosas fallas.
Para purgar una tubería, debe cerrar con cinta adhesiva ambos extremos de la tubería, hacer un agujero en una de las cintas y colocar una manguera con gas argón en la cavidad. No es necesario utilizar un gas protector Tri-mix para la purga trasera porque la función del gas de purga es simplemente eliminar el oxígeno de la atmósfera. Por supuesto, también puedes emplear dispositivos profesionales de purga de tuberías, pero este método de bricolaje funciona bien la mayor parte del tiempo.
Sistemas de purga de tuberías inflables de HFT. Fuente:huntingdonfusion.com
Si suelda placas de acero inoxidable y no necesita una calidad de soldadura máxima, es suficiente utilizar barras de respaldo. Evitarán el calentamiento excesivo en la parte inferior de la junta y minimizarán la oxidación. No lograrás una soldadura perfecta en la parte trasera, pero con un poco de práctica podrás hacer soldaduras de calidad decente.
Velocidad de desplazamiento y ángulo de la pistola MIG
Debe soldar relativamente rápido para evitar una alta concentración de calor en un punto y evitar la precipitación de carburo. Encontrar el punto óptimo puede requerir prueba y error porque si mueve la pistola MIG demasiado rápido, es posible que no logre una penetración adecuada. Pero ir lento probablemente dará como resultado soldaduras negras y demasiado fritas.
Utilice una técnica de empuje porque obtendrá una mejor apariencia de la soldadura y humedecimiento del charco. La soldadura MIG de acero inoxidable funciona mejor con un cordón larguero que con el movimiento de tejido. El cordón larguero reduce las posibilidades de precipitación de carburo en acero inoxidable, especialmente al soldar tuberías.
Fuente: https://www.materialwelding.com/what-is-welding-bead-and-their- Different-types-with-uses/
Utilice cobertura de gas de protección posterior al flujo
El uso de un flujo de gas protector posterior a la soldadura protege el metal calentado de la oxidación. Bajo ninguna circunstancia se debe retirar el soplete de la pistola MIG del extremo del cordón de soldadura inmediatamente después de apagar el arco. En su lugar, mantenga la boquilla de la pistola MIG con el posflujo habilitado sobre el final de la soldadura durante aproximadamente 3 segundos (o más si usa un amperaje alto para soldar acero grueso). Esto evitará la contaminación de la soldadura a medida que se solidifique y se enfríe.
Fuente: https://www.perfectwelders.com/everything-you-need-to-know-about-mig-welding-nozzles/
Conclusión
La soldadura MIG de acero inoxidable es más fácil que la soldadura TIG de acero inoxidable. La alimentación de alambre automatizada del proceso de soldadura MIG facilita mucho la soldadura. Además, el movimiento de la antorcha MIG es relativamente sencillo. Por lo tanto, soldar correctamente el acero inoxidable con MIG se reduce a una limpieza previa adecuada, la preparación del equipo, la velocidad de desplazamiento correcta y proteger la soldadura por delante y por detrás.
Si bien es difícil soldar acero inoxidable, no debes rendirte si las primeras soldaduras no salen bien. Practique primero con chatarra con su soldador MIG hasta que gane suficiente confianza para soldar proyectos más complejos. Este material tiene excelentes propiedades y puede mejorar significativamente el rendimiento y la utilidad de muchos ensamblajes. Por eso no es de extrañar que el acero inoxidable se utilice en casi todas partes. Por lo tanto, si aprende a soldarlo de manera eficiente, puede mejorar su carrera como soldador o disfrutar haciendo proyectos de bricolaje que lucen y funcionan mucho mejor que el acero dulce.
