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Resumen del artículo publicado en la referencia siguiente:
Campbell, R., Sturgill, L. y Roth, W. (2014). Codes and Standards that deal with Stainless Steels. Welding Journal, Vol. 93 (5), pp. 44-46
Numerosos códigos y normas que referencian o tratan la soldadura de los aceros inoxidables se están expandiendo para incluir más información teórica y práctica con respecto a la selección de materiales, soldadura, y consideraciones de servicio en adición a los requerimientos tradicionales de los códigos. Estos consideran la soldadura de las cinco categorías de aceros inoxidables: austeníticos, ferríticos, martensíticos, endurecidos por precipitación y especialmente las aleaciones dúplex. En este artículo se provee de algunos extractos de estos documentos de información muy útil.
AWS D1.6, Norma estructural de soldadura de aceros inoxidables
Este código referencia los requerimientos para soldadura de estructuras de aceros inoxidables tales como soportes para recipientes de presión, plataformas y edificios o armaduras. La mayoría de los constructores usa las especificaciones del código AWS D1.1 Código de soldadura estructural de acero. Este código no es apropiado ni seguro por numerosas razones: los aceros inoxidables están fuera del alcance del AWS D1.1, los aceros inoxidables tienen diferentes propiedades a los aceros al carbono y a los aceros de baja aleación, y los requerimientos de servicio son diferentes también.
Como resultado el comité D1 de la Asociación Americana de Soldadura (AWS), preparó el código AWS D1.6. La primera edición fue publicada en el año 1999, la segunda en el 2007 y la tercera debe publicarse este 2015.
Este código es principalmente aplicado para aceros inoxidables austeníticos, pero también cubre la soldadura estructural aplicada a cualquiera de las otras cuatro categorías así como a la soldadura entre aceros inoxidables y aceros al carbono o a los de baja aleación, en espesores de 1/16 de pulgada (1.5 mm) a más.
La Claúsula 2 provee información valiosa para diseñadores de estructuras de acero inoxidable. La Tabla 2.1 señala los valores máximos permisibles de resistencia para uniones de acuerdo con el tipo y orientación de la carga aplicada en uniones con penetración completa (CJP), uniones con penetración parcial (PJP), soldadura de filete y tapón.
La claúsula 3 cubre los procedimientos precalificados de soldadura (WPSs) en dónde el metal base son los aceros inoxidables austeníticos y junto con los materiales de aporte forman pequeña cantidad de ferrita en la soldadura y, por lo tanto, puede ser usado sin necesidad de calificar un procedimiento. El uso de los WPSs están limitados a procesos de soldadura y detalles de unión especificadas.
La claúsula 4 describe la Calificación de procedimientos de soldadura y personal (apuntaladores, soldadores y operadores de soldadura). Las calificaciones pueden ser hechas en cualquier unión de acero inoxidable o entre acero inoxidable y acero al carbono o acero de baja aleación. Algunas áreas están siendo evaluadas para su revisión e inclusión en la próxima edición.
En la claúsula 5: La fabricación, referencia las cuestiones prácticas sobre la soldadura de los aceros inoxidables, principalmente lo relacionado a la contaminación y la consecuente corrosión. El párrafo 5.2 indica “las propiedades de resistencia a la corrosión de los materiales y las condiciones de servicio de lo fabricado serán consideradas como prioridad en la fabricación”. Luego continua con las recomendaciones para remover los óxidos de la superficie y concluye diciendo: “Donde la corrosión por picaduras, la corrosión por agrietamiento, corrosión intergranular o la fisuración debido a corrosión por tensión son consideraciones especiales de fabricación que deberán ser especificadas en los documentos contractuales.” Esa claúsula también advierten respecto a evitar el contacto con plomo, zinc u otros materiales con estos componentes debido a la potencial fisuración en caliente.
La importancia de la contaminación es desarrollada en el párrafo 5.2.1 con requerimientos tales como: “discos de amolado, hojas de sierra, hojas, u otras herramientas cortantes que han sido usadas con aceros al carbono no deberán ser usadas en aceros inoxidables. El amolado deberá ser realizado con ruedas abrasivas libres de hierro. “La limpieza de las soldaduras es añadida en el párrafo 5.10 con requerimientos como: “En todos los casos donde se usen escobillas, los alambres de las escobillas serán de materiales de acero inoxidable”.
La claúsula 6: Inspección, está siendo evaluada para una revisión potencial y ser reformada paralelamente al AWS D1.1:2010. Hay dos áreas principales diferentes entre AWS D1.1 y AWS D1.6 con respecto a los ensayos no destructivos. El ensayo por partículas magnéticas (MT) se aborda brevemente en el AWS D1.6 debido a que los aceros inoxidables austeníticos (los que son mayormente usados en la soldadura de aceros inoxidables estructurales) no son magnéticos; sin embargo el párrafo 6.7.7 permite el uso de partículas magnética para los grados de inoxidable ferrítico y martensítico así como para las aleaciones endurecidas por precipitación. Los procedimientos de ensayo por ultrasonido (UT) y sus requerimientos son diferentes en AWS D1.6 a los indicados en AWS D1.1 debido a la mayor dimensión de los granos vistos en los aceros inoxidables austeníticos soldados y sus efectos sobre la resolución e interpretación de las señales UT.
Finalmente la claúsula 7 trata la Soldadura de espárragos y está siendo evaluada para formatearla y presentar una secuencia más lógica de operaciones, e identificar claramente las combinaciones de acero inoxidable y espárragos de acero al carbono/ acero de baja aleación y los metales base que pueden ser soldados.
Mucha gente no se da cuenta de la riqueza sobre la información disponible en AWS D1.6 para la soldadura de aceros inoxidables, independientemente de si están siendo aplicados a estructuras o no. Hay un número de anexos informativos que merecen una mención.
El anexo F del AWS D1.6: este es un anexo informativo que provee una matriz de metales base y sus metales de aporte sugeridos. Este incluye combinaciones de las cinco categorías de aceros inoxidables así como sus uniones a aceros al carbono y de baja aleación.
El Anexo I: es una guía para la calificación de procedimientos (WPS) y su us;, este es extremadamente beneficioso ya que tiene una compilación de recomendaciones y guías para la evaluación o ensayo de la calificación de procedimientos. Es especialmente útil en la explicación de las relaciones entre los tratamientos de precalentamiento y post-calentamiento (PWHT) y las propiedades metalúrgicas y mecánicas de las cinco categorías de acero inoxidable. También se agregan cuestiones singulares para las cinco categorías de acero inoxidable, incluyendo la fisuración en caliente de los austeníticos con contenido bajo de ferrita; la fisuración en frío de los martensíticos que incluye la necesidad de precalentamiento; los electrodos de bajo hidrógeno y el tratamiento de post-calentamiendo cuando estos se sueldan; el control de aporte de calor para alcanzar una microestructura balanceada de austenita-ferrita en los grados dúplex; y problemas de fragilización. Este anexo también trata la soldadura de materiales disímiles (de diferente naturaleza) esto es entre aceros inoxidables y aceros al carbono o de aceros de baja aleación.
Finalmente el anexo N -Soluciones de Ataque: en este se recomienda una lista de químicos y soluciones para macro-ataque de los aceros inoxidables, tales como los que se necesitan para determinar el tamaño de la soldadura o el perfil de la soldadura de filete o la penetración parcial de las uniones de ranura. Este anexo también incluye precauciones de seguridad.
En una próxima publicación se tratará las Normas AWS D18, el Código ASME B31.3 y la Norma ASME BPE
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