Soldar dúplex y superdúplex: contenido de ferrita, material de aporte, gas y control del calor

Por Robert Lahnsteiner, ingeniero internacional de soldadura (IWE) · Actualizado: noviembre de 2026

Los aceros dúplex están formados aproximadamente por mitades de ferrita y de austenita. La austenita aporta tenacidad y resistencia a la corrosión general; la ferrita, resistencia mecánica y resistencia a la corrosión bajo tensión. Al soldar, lo importante es mantener este equilibrio.

En estado de suministro, la microestructura se ajusta mediante recocido de solubilización a 1020 a 1100 °C y enfriamiento rápido: una matriz ferrítica con aproximadamente un 45 a 60 % de austenita. Frente a los aceros austeníticos, los aceros dúplex ofrecen:

• una resistencia mecánica claramente mayor, que permite paredes más delgadas,
• una resistencia muy buena a la corrosión por picaduras,
• una mayor resistencia a la corrosión bajo tensión, sobre todo en medios con cloruros,
• una menor dilatación térmica.

Una vez soldados, los aceros dúplex se emplean en general entre −50 y +250 °C, y los superdúplex hasta +220 °C.

Se distinguen por el índice PREN, que describe la resistencia a la corrosión por picaduras: dúplex por debajo de 40, superdúplex a partir de 40. Los grados lean dúplex contienen poco o ningún molibdeno.

PREN = % Cr + 3,3 · % Mo + 16 · % N

Grados según EN 10088 con valores orientativos del índice PREN según DVS 0946. En los grados con wolframio, el índice se calcula en parte incluyendo el wolframio. Sobre el índice PREN, véase también Qué hace inoxidable al acero.

El acero dúplex solidifica primero de forma totalmente ferrítica. Solo durante el enfriamiento una parte de la ferrita se transforma en austenita. Al soldar queda poco tiempo para ello, por lo que el cordón contiene más ferrita que el material base.

• Tiempo de enfriamiento t12/8: lo determinante es el tiempo entre 1200 y 800 °C. Debe ser suficientemente largo para que se forme bastante austenita.
• Materiales de aporte sobrealeados: los materiales de aporte contienen más níquel y nitrógeno que el material base. Ambos favorecen la austenita y compensan el corto tiempo de enfriamiento.
• Demasiado tiempo en caliente también es malo: con una permanencia prolongada entre unos 300 y 1000 °C se forman fase sigma, fase chi, nitruros de cromo y carburos; en torno a 475 °C existe riesgo de fragilización. Esto reduce la tenacidad y la resistencia a la corrosión.

Los fundamentos de la microestructura figuran en Microestructura, ferrita delta y fisuración en caliente.

DVS 0946 recomienda en el metal depositado de 30 a un máximo de 70 FN. Por debajo disminuye la resistencia a la corrosión bajo tensión; por encima se resienten la tenacidad, la deformabilidad y la resistencia a la corrosión.

• El metal depositado diluido con el material base tiene por regla general más ferrita. En el metal depositado TIG se consideran en general admisibles hasta 85 FN.
• Para la proporción de austenita, DVS 0946 indica igualmente del 30 al 70 % cuando no se realiza recocido de solubilización.
• Medición: magnética según ISO 8249. La evaluación metalográfica ha resultado poco fiable en ensayos interlaboratorio, porque la ferrita está distribuida de forma muy fina e irregular.
• Estimación: con el diagrama WRC-1992, que llega hasta 100 FN y tiene en cuenta el nitrógeno y el cobre. Schaeffler y DeLong no cubren de forma fiable el campo dúplex: calculadora de Schaeffler, DeLong y WRC.

Para dúplex, el tipo 22 9 3 N L (AWS 2209) es el material de aporte más utilizado; para superdúplex, el 25 9 4 N L (2594). Ambos están sobrealeados con níquel respecto al material base.

Según DVS 0946, ISO 14343 y la hoja informativa ISER 823. Los electrodos de revestimiento básico ofrecen mayor tenacidad que los de rutilo y se prefieren para las raíces antes de la soldadura por arco sumergido. Las indicaciones de los fabricantes del acero y del material de aporte tienen prioridad.

La elección del material de aporte para todos los aceros inoxidables: Elegir el material de aporte.

El nitrógeno en el gas de protección favorece la austenita y compensa las pérdidas de nitrógeno. No debe añadirse hidrógeno al gas de protección, porque puede fragilizar el acero dúplex.

• No demasiado nitrógeno: contenidos demasiado altos en el metal depositado provocan poros y nitruros de cromo. En la soldadura TIG, el cordón absorbe menos nitrógeno que en la soldadura MIG/MAG; con muchas pasadas, más.
• El oxígeno en el gas puede reducir algo la tenacidad del metal depositado.
• El superdúplex con MIG/MAG tiende a los poros. Los estudios mostraron los mejores resultados con argón, aproximadamente un 30 % de helio y muy poco CO₂, en torno al 0,5 %. Con todavía menos CO₂ el arco se vuelve inestable. También influye el lote de hilo.
• Protección de la raíz con argón, nitrógeno o argón-nitrógeno. Los gases con hidrógeno solo con un máximo del 10 % de H₂, mejor el 5 %, y solo sin separación, para que no llegue nada al arco.

Más información en Gases de protección y Protección de la raíz y purga.

El dúplex necesita una ventana de calor: suficiente calor para la austenita, pero no tanto como para que se forme fase sigma.

• Energía del arco según DVS 0946: dúplex de 5 a 25 kJ/cm, superdúplex de 2 a 15 kJ/cm.
• Temperatura entre pasadas: dúplex como máximo 250 °C según DVS 0946 (DVS 0931 indica 150 °C), superdúplex como máximo 150 °C.
• Superdúplex con exigencias altas: en la literatura técnica también se recomienda para la soldadura TIG limitar la temperatura entre pasadas a 100 °C y la energía del arco a 10 kJ/cm. Si la raíz se suelda por encima con mucha energía, su resistencia a la corrosión por picaduras puede disminuir.
• El precalentamiento no suele ser necesario, porque los aceros dúplex modernos contienen más de un 0,15 % de nitrógeno. A partir de unos 10 mm de espesor de pared pueden ser útiles 100 °C para reducir las tensiones residuales, igual que en raíces y espesores de pared diferentes con un alto grado de embridamiento.
• No enfriar artificialmente: no se admite aire comprimido ni agua entre pasadas.

Cálculo de la energía del arco: Aporte térmico y temperatura entre pasadas.

Poca dilución, siempre con material de aporte, ángulos de chaflán mayores.

• Ángulo de chaflán de 70 a 80° en lugar de 60°: el baño de fusión es más viscoso y un ángulo cerrado favorece la falta de fusión.
• En la soldadura TIG, aportar suficiente material. Evitar soldar sin material de aporte y la refusión cosmética del cordón, porque de lo contrario el metal depositado resulta demasiado ferrítico. Sin material de aporte solo es posible en piezas delgadas que pueden contraerse libremente, con recocido de solubilización posterior, a ser posible ensayo de detección de fisuras y gas de protección con nitrógeno.
• Puntear con material de aporte: los puntos se enfrían rápidamente, se vuelven ricos en ferrita y pueden fisurarse. Precalentar si es necesario.

Más información: Preparación de la junta y punteado.

Por regla general no es necesario ningún tratamiento térmico. Si lo es, solo entra en consideración el recocido de solubilización.

Disuelve las fases intermetálicas y restablece la relación ferrita-austenita: calentar rápidamente, 1020 a 1050 °C, mantener 5 minutos tras el calentamiento completo y enfriar después rápidamente en agua. Si se realiza recocido de solubilización, también es aceptable previamente una proporción menor de austenita en el metal depositado, pero deben evitarse las fisuras en un metal depositado casi totalmente ferrítico.

¿Se puede soldar dúplex con 316L?

Dúplex con dúplex no: el cordón tendría menos resistencia mecánica y menos resistencia a la corrosión que el material base. Para unir 1.4462 con un acero austenítico son adecuados tanto el 22 9 3 N L como el 19 12 3 L.

¿Por qué mi cordón tiene más ferrita que la chapa?

Porque la transformación en austenita no se completa durante el enfriamiento rápido tras la soldadura. Los materiales de aporte sobrealeados, un calor suficiente y el nitrógeno en el gas lo contrarrestan.

¿Se puede purgar el dúplex con gas de formación?

Con reservas: como máximo un 10 % de hidrógeno, mejor un 5 %, y sin separación. Más sencillos son el argón, el nitrógeno o el argón-nitrógeno.

¿Qué es el lean dúplex?

Grados dúplex con poco molibdeno y níquel, como el 1.4362. Son más económicos y su índice PREN es más bajo. Se sueldan con materiales de aporte del tipo 23 7 N L o 22 9 3 N L.

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.

1. Qué hace inoxidable al acero
2. Microestructura, ferrita delta y fisuración en caliente
3. Elegir el material de aporte
4. Los procesos de un vistazo
5. Gases de protección
6. Aporte térmico y temperatura entre pasadas
7. Preparación de la junta y punteado
8. Protección de la raíz y purga
9. Coloraciones, decapado, pasivado
10. Unir inoxidable con acero no aleado
11. Defectos y daños por corrosión
12. Ensayos y seguridad laboral