Dos tipos de daños
En los cordones de acero inoxidable hay dos grupos de daños: los defectos que se producen al soldar y la corrosión, que solo se manifiesta durante el servicio. Sin embargo, muchos daños por corrosión tienen su origen ya en la fabricación.
Ejemplos típicos son las coloraciones que no se eliminaron, las partículas de hierro de herramientas inadecuadas o una rendija en un cordón sin penetración completa. Las tablas indican la causa y la solución y remiten a los artículos técnicos de esta serie.
Defectos de soldadura
Los defectos de soldadura más frecuentes en los aceros inoxidables y cómo evitarlos.
| Defecto | Causa | Solución |
|---|---|---|
| Fisuras en caliente (fisuras de solidificación) en el centro del cordón | el metal depositado solidifica sin ferrita, p. ej. en grados totalmente austeníticos; demasiado calor | material de aporte con algo de ferrita, poco calor, cordones rectos; Microestructura |
| Fisuras de cráter | el baño de fusión al final del cordón solidifica en último lugar y se fisura | rellenar el cráter; en aceros totalmente austeníticos, amolar los puntos y los extremos del cordón |
| Fisuras en uniones disímiles | demasiada dilución con acero no aleado, martensita en el metal depositado | material de aporte sobrealeado como 309L; Uniones disímiles |
| Fisuras en los puntos de punteado en dúplex | enfriamiento rápido, metal depositado muy ferrítico | puntear con material de aporte, precalentar si es necesario; Punteado |
| Falta de fusión | baño de fusión viscoso, ángulo de chaflán demasiado cerrado, el baño se adelanta al arco | ángulo de chaflán de 70 a 80° en dúplex, adaptar la conducción de la antorcha; Preparación de la junta |
| Poros | protección gaseosa alterada, mangueras húmedas, demasiado nitrógeno, hidrógeno en el arco | revisar la protección gaseosa, limitar el nitrógeno; Gases de protección |
| Concavidad de la raíz, raíz expulsada | el gas de formación solo escapa por la separación, sobrepresión demasiado alta | abertura propia de salida del gas, solo una ligera sobrepresión; Protección de la raíz |
| Exceso de penetración en la raíz | demasiado calor o separación demasiado grande en la raíz | evitarlo por el efecto de entalla; antes de una pasada de respaldo, amolar la raíz |
| Cebados junto al cordón | arco cebado sobre la chapa | cebar solo en el chaflán; los cebados pueden iniciar fisuras y oxidarse |
| Raíz oxidada, «quemada» | protección de la raíz inexistente o deficiente | purgar, medir el oxígeno residual; Protección de la raíz |
| Coloraciones intensas | demasiado calor, protección gaseosa deficiente, humedad | Evitar y eliminar las coloraciones |
| Distorsión | gran dilatación térmica, mala conductividad térmica | poco calor, puntos poco espaciados, utillajes; Control del calor |
Según DVS 0931, DVS 0937, DVS 0946 y la hoja informativa ISER 823. Qué imperfecciones son admisibles y en qué medida lo regula la ISO 5817 con sus niveles de calidad.
Daños por corrosión en los cordones de soldadura
El acero inoxidable se oxida cuando la capa pasiva se destruye localmente y no puede regenerarse. En los cordones de soldadura, las causas suelen ser conocidas y evitables.
| Tipo de corrosión | Aspecto | Causa | Solución |
|---|---|---|---|
| Corrosión por picaduras | pequeñas picaduras profundas | cloruros, sobre todo a temperatura elevada; depósitos como óxido de contaminación, escoria, coloraciones | grado con molibdeno o índice PREN más alto; tratamiento posterior limpio del cordón |
| Corrosión por rendijas | ataque en rendijas estrechas, bajo arandelas, en medios estancados | en las rendijas falta oxígeno y la capa pasiva no puede regenerarse | evitar las rendijas en el diseño, soldar con penetración completa; el molibdeno ayuda |
| Corrosión intergranular | desintegración intergranular junto al cordón, en la zona afectada térmicamente | carburos de cromo en los límites de grano; aceros con más de 0,03 % C en paredes gruesas, carbono de un gas rico en CO₂ | grados L o aceros estabilizados; gas MAG con poco CO₂ |
| Corrosión bajo tensión | fisuras finas y ramificadas que atraviesan los granos | cloruros, temperatura elevada y tensión de tracción a la vez; los austeníticos con 8 a 12 % de Ni son los más sensibles | dúplex o grado con más níquel; evitar tensiones de amolado, decapar |
| Óxido de contaminación | manchas de óxido en la superficie, a menudo al cabo de pocos días | partículas de hierro de herramientas o chispas procedentes del mecanizado de acero no aleado | herramientas separadas; eliminar el óxido y decapar |
| Corrosión galvánica | ataque al componente menos noble de una unión | contacto con acero no aleado o aluminio en un electrolito | aislar, tener en cuenta la relación de superficies; Uniones disímiles |
Según la hoja informativa ISER 823 (2019) y DVS 0937. Las indicaciones para elegir el material según la carga corrosiva figuran en Qué hace inoxidable al acero.
Óxido en el cordón: los sospechosos habituales
Si poco después de la fabricación aparece óxido en un cordón de acero inoxidable o junto a él, rara vez se debe al material. Casi siempre es una de las causas siguientes.
- Coloraciones sin eliminar: en la zona empobrecida en cromo que queda debajo empieza el ataque, a menudo como un borde pardo rojizo a lo largo del cordón.
- Óxido de contaminación: partículas de hierro de cepillos, discos o elementos de sujeción que también se usaron en acero no aleado, o chispas de amolado de las inmediaciones.
- Escoria y proyecciones sin eliminar, sobre todo tras la soldadura con electrodo revestido y con alambre tubular.
- Material de aporte incorrecto o demasiada dilución, por ejemplo hilo de acero no aleado en acero inoxidable o 308L en un acero con molibdeno.
- Rendija, por ejemplo una raíz sin penetración completa o un cordón en ángulo por un solo lado, en la que se acumula la humedad.
Ensayar y evaluar
La inspección visual es siempre el primer paso. Para las fisuras superficiales en los austeníticos son adecuados los líquidos penetrantes, pero no las partículas magnéticas, porque la austenita no es magnetizable.
Los métodos de ensayo en resumen: Ensayos y seguridad laboral.
Preguntas frecuentes
¿Por qué se oxida mi cordón de 304?
Casi siempre por coloraciones, óxido de contaminación o escoria que no se eliminaron. En un entorno con cloruros también el propio 1.4301 puede llegar a su límite; entonces un grado con molibdeno como el 1.4404 es la mejor elección.
¿Cómo se reconocen las fisuras en caliente?
Casi siempre como fisura longitudinal en el centro del cordón o en el cráter final, a menudo visible ya a simple vista o en el ensayo con líquidos penetrantes. Son típicas del metal depositado totalmente austenítico.
¿De dónde vienen los poros en el acero inoxidable?
Casi siempre de una protección gaseosa alterada o de humedad en el gas. En dúplex y superdúplex, también de un exceso de nitrógeno en el metal depositado.
Para seguir leyendo: artículos sobre la soldadura de aceros inoxidables
La serie va del material a la soldadura ensayada, pasando por el proceso, el gas y la protección de la raíz. Para una visión general, véase Soldadura de acero inoxidable.
- Qué hace inoxidable al acero
- Microestructura, ferrita delta y fisuración en caliente
- Elegir el material de aporte
- Los procesos de un vistazo
- Gases de protección
- Aporte térmico y temperatura entre pasadas
- Preparación de la junta y punteado
- Protección de la raíz y purga
- Coloraciones, decapado, pasivado
- Dúplex y superdúplex
- Unir inoxidable con acero no aleado
- Ensayos y seguridad laboral
Sobre el autor
Robert Lahnsteiner, Ing., es ingeniero internacional de soldadura (IWE) y director gerente de MIGAL.CO GmbH. Tras formarse en telecomunicaciones y electrónica en la HTL de Braunau, trabajó desde 1983 durante dieciocho años en tecnología de soldadura en Fronius. Desde 2001 dirige junto con Martin Erl MIGAL.CO, el fabricante de hilo de soldadura de aluminio con sede en Landau an der Isar. Sus áreas de especialización son los materiales de aportación de aluminio, la fabricación y la alimentación del hilo y la supervisión de los procesos de soldadura. En la DVS colabora desde hace unos 30 años en el comité técnico FA03 «Soldadura por arco» y preside el grupo de trabajo 2.4.4 «Soldadura MIG del aluminio».