Configuración esencial para la soldadura TIG de tubos de acero inoxidable
La soldadura TIG de tuberías de acero inoxidable no perdona la contaminación ni el exceso de calor. Una configuración repetible comienza con una entrega de potencia estable, una cobertura de gas constante y herramientas que mantienen la alineación durante el punto y la soldadura. Si controla estas variables, reducirá el retrabajo causado por el azúcar, la porosidad, el desajuste y la distorsión.
Fuente de energía y polaridad.
Utilice DCEN (electrodo negativo de corriente continua) para la mayoría de las uniones de tuberías de acero inoxidable. Un control de amperaje con pedal o con la punta de los dedos ayuda a controlar la entrada de calor a través de la raíz y el paso caliente, particularmente en tuberías de pared delgada donde el sobrecalentamiento puede causar rápidamente oxidación y pérdida de resistencia a la corrosión.
Selección y preparación de tungsteno.
Una punta afilada y consistente estabiliza el arco y mejora el control de la raíz. Para muchas uniones de tuberías, un punto de partida común es un ángulo incluido de 30 a 40° con una pequeña parte plana en la punta para resistir la rotura. Mantenga la dirección de rectificado longitudinal para reducir la desviación del arco y evitar la incrustación de contaminantes.
- Utilice cepillos de alambre y abrasivos exclusivos de acero inoxidable para evitar la contaminación cruzada del acero al carbono.
- Seleccione una lente de gas cuando sea posible para mejorar la cobertura de protección y reducir la turbulencia en el borde de la copa.
- Mantenga una proyección constante del tungsteno; La sobresalida excesiva aumenta el riesgo de oxidación y reduce la eficacia del blindaje.
Preparación y ajuste de materiales que previenen defectos de raíz
La mayoría de las fallas en las soldaduras de tuberías de acero inoxidable se remontan a la preparación: geometría de bisel deficiente, terreno irregular, espacios inconsistentes o contaminantes en el diámetro interior. El acero inoxidable también conduce el calor de manera diferente que el acero al carbono, por lo que controlar el ajuste reduce la tentación de "perseguir el charco" con un amperaje más alto.
Limpieza y manipulación
Desengrasar con un disolvente que no deje residuos y dejar que se evapore por completo antes de soldar. Las huellas dactilares, los líquidos de corte y las cintas adhesivas pueden provocar porosidad y decoloración. Si debe marcar la unión, utilice marcadores de acero inoxidable y mantenga las marcas alejadas de la zona de fusión.
Control de bisel y separación
Apunte a la uniformidad en toda la circunferencia. Incluso un pequeño desajuste puede obligarte a sobrecalentar el lado delgado para fusionar el lado grueso, aumentando la oxidación y la distorsión. Utilice abrazaderas de alineación interna o respaldos fuertes cuando sea apropiado para mantener los valores altos y bajos dentro de la tolerancia.
| Artículo | Objetivo sugerido | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Consistencia de la brecha de raíz | Uniforme alrededor de la tubería. | Reduce la penetración desigual y la falta de fusión en lugares estrechos. |
| Alto-bajo (desajuste interno) | Tan bajo como sea práctico | Evita socavaduras en el lado delgado y mejora el perfil de la raíz. |
| Tierra (cara de raíz) | Consistente en todos los sentidos | Controla la penetración y hace que el amperaje sea más predecible. |
| Espaciado de tachuelas | Distribuido uniformemente | Mantiene la separación y la alineación a medida que aumenta el calor. |
Una regla práctica importante es tratar el diámetro interior como una “sala limpia”. Si el DI está sucio o rico en oxígeno durante la soldadura, la raíz de la soldadura se oxidará y se volverá áspera, quebradiza y propensa a la corrosión. El ajuste y la limpieza consistentes reducen la necesidad de agregar calor, que es el camino más rápido hacia el azúcar.
Purga de espalda: cómo proteger la raíz del azúcar
La purga trasera es fundamental para la soldadura TIG de tuberías de acero inoxidable porque el lado de la raíz queda expuesto al oxígeno tan pronto como se derrite la unión. Sin una atmósfera inerte en el DI, la oxidación crea “azúcar” (óxido pesado y crujiente) que debilita la unión y compromete la resistencia a la corrosión.
Selección de gas y estrategia de purga.
El argón es el gas de purga predeterminado para la mayoría de las tuberías de acero inoxidable debido a su disponibilidad y al comportamiento predecible del arco. Utilice presas de purga, vejigas inflables o sistemas de cinta y papel diseñados para soldar para minimizar el volumen de purga. Un volumen más bajo significa un desplazamiento de oxígeno más rápido y un menor consumo de gas.
- Ventile la zona de purga; una purga sin una ruta de escape puede atrapar aire y retardar la eliminación de oxígeno.
- Evite el flujo turbulento; El flujo de purga excesivo puede aspirar aire a través de pequeñas fugas y generar oxidación.
- Verifique la calidad de la purga con un monitor de oxígeno cuando el trabajo sea crítico (tuberías de calidad alimentaria, farmacéutica, de alta pureza).
Señales prácticas de aceptación
Si no tiene un analizador de oxígeno, aún puede reducir el riesgo estandarizando el tiempo de purga y verificando si hay fugas en juntas, presas y uniones de cinta. En muchos trabajos de taller, el color de la raíz se utiliza como indicador indirecto: generalmente es preferible el plateado brillante al pajizo claro que el azul/gris intenso. Cuando la raíz muestre un color gris intenso o una costra, trátelo como una falla del proceso y corrija la integridad de la purga antes de continuar.
Técnicas de paso de raíz para tuberías de acero inoxidable (raíz abierta)
Una raíz de acero inoxidable limpia depende de tres controles: tamaño del charco, tiempo de llenado y consistencia del recorrido. El objetivo es un cordón interno liso y completamente fusionado con oxidación mínima y sin concavidades que puedan atrapar el producto o acelerar la corrosión.
Controles clave de antorcha y arco
- Mantenga una longitud de arco corta y constante para concentrar el calor y evitar que se desvíe.
- Utilice un ángulo constante del soplete que mantenga la cobertura de gas sobre el charco fundido.
- Agregue relleno en el borde anterior del charco; La adición inconsistente es una causa común de penetración desigual.
Gestión del aporte de calor en tuberías de pared delgada
El acero inoxidable retiene el calor, por lo que la junta puede “escaparse” a medida que avanza alrededor de la tubería. Reduzca ligeramente el amperaje después del primer cuadrante si el charco crece y haga una pausa breve entre tachuelas si es necesario para evitar que se queme. Cuando el charco se vuelve difícil de controlar, lo correcto es reducir el calor y estabilizarlo, no acelerar con el mismo amperaje.
Ejemplo: prevenir la falta de fusión en espacios reducidos
Si el espacio se estrecha en un área, la raíz puede unir sin fusionar las paredes laterales. Una contramedida práctica es detenerse, volver a trabajar el ajuste (abrir ligeramente la junta localmente o suavizar la tachuela) y continuar con un espacio consistente. Esto cuesta minutos y puede evitar una reparación que cuesta horas.
Elección del metal de aportación y control entre pasadas
Seleccionar el relleno adecuado y gestionar la temperatura entre pasadas son palancas prácticas para la calidad de la soldadura, el rendimiento frente a la corrosión y la apariencia. El relleno incorrecto puede reducir la resistencia a la corrosión o al agrietamiento; El calor excesivo entre pasadas puede causar decoloración y distorsionar la tubería.
Emparejamientos comunes de llenado de tuberías de acero inoxidable
En muchos talleres, la tubería 304/304L se combina con un relleno ER308L y la tubería 316/316L con un relleno ER316L. Los grados “L” ayudan a reducir el riesgo de sensibilización en muchas condiciones de servicio. Al unir grados de acero inoxidable diferentes o calores desconocidos, los procedimientos a menudo especifican un relleno compatible o más aleado para preservar la resistencia a la corrosión en el metal de soldadura.
Disciplina de temperatura entre pases
Incluso si su raíz se ve limpia, el sobrecalentamiento durante el pase en caliente y el relleno puede degradar los resultados. Utilice una cadencia simple: suelde un segmento, deje que se enfríe brevemente y luego continúe. Para trabajos de código o sanitarios, siga los límites entre pasadas de WPS y verifique con una varilla de temperatura o un termómetro infrarrojo cuando sea necesario. Mantener controlada la temperatura entre pasadas es una de las formas más rápidas de reducir la decoloración y distorsión azul intensa.
- Utilice adiciones de relleno más pequeñas con más frecuencia para reducir el sobrecalentamiento localizado.
- Mantenga la cobertura de gas protector hasta que el charco se opaque; romper la cobertura temprano puede oxidar el metal caliente.
- Si el color se oscurece entre pasadas, trátelo como retroalimentación para reducir la entrada de calor o mejorar el blindaje.
Solución de problemas: síntomas, causas probables y soluciones
Cuando se suelda con TIG tuberías de acero inoxidable, los defectos suelen presentarse de forma constante. Trate cada síntoma como una señal de proceso: identifique la variable que cambió (ajuste, purga, cobertura de gas, entrada de calor o limpieza), corríjala y solo entonces continúe soldando.
| Síntoma | Causa probable | Solución práctica |
|---|---|---|
| Azúcar en la identificación | Purga insuficiente o fuga | Selle fugas, reduzca la turbulencia, verifique la calidad de la purga antes de volver a soldar |
| Porosidad | Contaminación, mala cobertura de gas, corrientes de aire. | Vuelva a limpiar, revise la copa/lente de gas, aumente la estabilidad del blindaje, bloquee el flujo de aire |
| Falta de fusión en la pared lateral. | Espacio estrecho, desplazamiento rápido, bajo calor en los bordes | Ajuste correcto, reduzca ligeramente la velocidad y asegúrese de que el charco moje ambas paredes antes de agregar el relleno. |
| Decoloración azul/gris intensa | Exceso de calor o interrupción del blindaje | Reduzca el amperaje, administre el paso intermedio, extienda el posflujo, mejore la cobertura de gas |
| Rebajado en la punta | Demasiado calor o mala manipulación | Reduzca el fuego, reduzca un poco la velocidad, agregue relleno para sostener el borde. |
La mayoría de los defectos recurrentes se pueden eliminar estandarizando tres puntos de control: herramientas de limpieza exclusivamente de acero inoxidable, integridad de purga verificada y ajuste consistente en toda la circunferencia.
Inspecciones y controles de calidad que importan en el servicio
La apariencia de la soldadura por sí sola no garantiza el rendimiento, pero las soldaduras de tuberías de acero inoxidable a menudo proporcionan pistas visibles sobre el control del proceso. Un enfoque de inspección práctico se centra en el estado de la raíz, la continuidad y cualquier característica que pueda atrapar el medio o iniciar la corrosión.
Comprobaciones visuales (OD e ID cuando estén accesibles)
- OD: ancho de cordón constante, sin cortes y uniones suaves en las paradas/inicios.
- ID: perfil de raíz liso, sin oxidación intensa y sin concavidades afiladas que puedan crear grietas en los sitios de corrosión.
- Tinte térmico: los tonos pajizos más claros suelen ser preferibles al azul oscuro/gris, donde el rendimiento contra la corrosión es crítico.
Consideraciones de pasivación y limpieza posterior a la soldadura
Dependiendo de los requisitos del servicio, se puede especificar una limpieza posterior a la soldadura (mecánica, decapado químico y/o pasivación) para restaurar la capa de óxido rica en cromo. Si su aplicación es sanitaria o corrosiva, alinee el control del color de la soldadura y los pasos de limpieza con el procedimiento vigente y los criterios de aceptación.
Un flujo de trabajo disciplinado de soldadura TIG de tubos de acero inoxidable produce dos resultados mensurables: una raíz limpia y completamente purgada y un aporte de calor constante que minimiza la decoloración y la distorsión.
