En pocas palabras: cómo soldar tuberías de acero inoxidable sin azúcar ni fugas
Para la mayoría de los trabajos con tuberías de acero inoxidable, el camino más confiable para lograr soldaduras limpias, resistentes a la corrosión y herméticas es: Raíz GTAW (TIG) con purga completa de argón , luego llenado/tapado TIG o GMAW (MIG) dependiendo del espesor y las necesidades de productividad. Si la raíz está protegida del oxígeno y se controla el aporte de calor, se evita el “azucarado” (oxidación intensa), se reduce la distorsión y se preserva la resistencia a la corrosión.
- Purgue la identificación para ≤0,1%O 2 (≤1000 ppm) antes de trazar un arco en la raíz.
- Utilice el relleno correcto: 304/304L → ER308L, 316/316L → ER316L (típico).
- Mantenga controlada la temperatura entre pasos (objetivo común del taller: ≤150 °C/300 °F ).
- Limpie como importa: cepillo de acero inoxidable exclusivo, paño con disolvente, sin contaminación del acero al carbono.
Las secciones siguientes proporcionan configuraciones prácticas, puntos de partida de parámetros y comprobaciones de inspección que puede aplicar inmediatamente en uniones de tuberías típicas 304L/316L.
Elija el proceso adecuado para tuberías de acero inoxidable
La soldadura de tuberías de acero inoxidable suele consistir en controlar la oxidación y el aporte de calor más que en la penetración bruta. Utilice el proceso que le brinde el mejor control en la raíz y una deposición adecuada en el relleno.
| Proceso | Mejor uso en tubería | Ventaja clave | Riesgo típico si se aplica mal |
|---|---|---|---|
| GTAW (TIG) | Pasos de raíz, pared delgada, líneas higiénicas de alta calidad. | Control preciso del calor y perfil de raíz limpio | Viaje lento; el sobrecalentamiento puede deformar la tubería delgada |
| GMAW (MIG) | Rellenar/tapar en una pared más gruesa después de la raíz TIG | Alta deposición para la productividad. | Mal control de raíces; salpicaduras/oxidación sin gas correcto |
| SMAW (Palo) | Trabajos de campo donde el gas de protección es difícil | Robusto en exteriores; equipo simple | Inclusiones de escoria; más limpieza; mayor aporte de calor |
| FCAW | Acero estructural o pared pesada en tiendas. | Deposición muy alta | Más humos/escoria; menos ideal para tuberías higiénicas |
Si su trabajo requiere una superficie interior lisa y libre de óxido (alimentos, productos farmacéuticos, servicios públicos limpios), suponga que la raíz TIG con purga es obligatoria. Para tuberías de servicio general, el relleno MIG de raíz TIG es un compromiso de productividad común.
Preparación y ajuste de juntas que previene quemaduras y falta de fusión.
El acero inoxidable se mueve con el calor y castiga el ajuste descuidado. Antes de tocar el soplete, fije un bisel, un plano y un espacio repetibles para que la raíz se comporte de manera predecible.
Objetivos de ajuste comunes (puntos de partida)
- Bisel: el ángulo incluido de 37,5° es común para soldaduras a tope (verifique su WPS/especificaciones).
- Cara raíz (tierra): 0,8 a 1,6 mm (1/32 a 1/16 pulg.) para estabilizar el ojo de la cerradura.
- Brecha de raíz: 1,6 a 2,4 mm (1/16 a 3/32 pulg.) para raíz TIG manual en horarios comunes.
- Hi-lo (desalineación interna): manténgalo tan bajo como sea práctico; El alto-bajo excesivo provoca falta de fusión en un lado de la raíz.
Normas de limpieza que realmente importan
- Esmerilar y cepillar con herramientas dedicadas al inoxidable para evitar incrustaciones de hierro (que luego se oxidan).
- Retire la tinta del marcador, el aceite y los líquidos de corte con solvente; Los contaminantes causan porosidad y acumulación de carbono.
- Evite el sobrecalentamiento durante la preparación; El tinte térmico azul/marrón es una señal de advertencia de corrosión si no se trata en un servicio agresivo.
Una regla práctica: si la unión no se puede uniformar sin forzarla, arregle la preparación antes de soldar; la distorsión del acero inoxidable amplificará un mal ajuste.
Purga inversa: la forma más rápida de eliminar el “azúcar” en tubería inoxidable
El interior de la tubería de acero inoxidable debe protegerse del oxígeno durante el paso de raíz. Sin purga, la raíz se oxida intensamente, creando un “azúcar” áspero que atrapa la corrosión y puede fallar la inspección, especialmente en servicios sanitarios o corrosivos.
Lista de verificación de configuración de purga
- Selle la zona de purga con barreras de purga, vejigas inflables o papel de aluminio/cinta ajustada (clasificada para el calor).
- Purgar con argón; Coloque la entrada baja y la ventilación alta para sacar el aire de manera eficiente.
- Utilice un analizador de oxígeno cuando la calidad sea crítica; apuntar a ≤0,1%O 2 (≤1000 ppm) antes de soldar la raíz.
- Utilice un pequeño orificio de ventilación para evitar la acumulación de presión; demasiada presión puede hacer volar el charco.
Guía práctica sobre el flujo de purga
Comience con suficiente flujo para desplazar el aire sin turbulencias. Un enfoque común en el campo es un flujo más alto para la purga inicial y luego un flujo de “mantenimiento” más bajo durante la soldadura. La turbulencia puede reintroducir oxígeno, por lo que más flujo no siempre es mejor.
| Tamaño de tubería (típico) | Concepto de purga inicial | Durante el concepto de soldadura | que mirar |
|---|---|---|---|
| Diámetro pequeño | Tiempo de purga corto, evite la sobrepresión | Flujo constante bajo | Raíz soplada, concavidad |
| Diámetro medio | Purgar hasta alcanzar el objetivo del analizador | Flujo de mantenimiento moderado | Tinte térmico, color de raíz opaco. |
| Gran diámetro | Utilizar represas para reducir el volumen. | Flujo estable de bajo a moderado | Tiempo de purga, fugas en los sellos. |
Si no puedes medir O 2 , inspeccione visualmente el color de la raíz: generalmente es preferible el plateado brillante al pajizo claro; La textura gris oscura, negra pesada o crujiente indica protección inadecuada o calor excesivo.
Técnica de raíz TIG para tubería de acero inoxidable
La raíz del TIG es donde comienzan la mayoría de las fallas en la soldadura de tuberías de acero inoxidable: falta de fusión, succión o interior oxidado. El objetivo es una raíz suave y completamente fusionada con refuerzo controlado.
Conceptos básicos del pase de raíz
- Utilice una longitud de arco corta; Los arcos largos aumentan la oxidación y amplían la ZAT.
- Establezca un ojo de cerradura consistente (si utiliza un método de raíz abierta) y alimente el relleno suavemente.
- Mantenga estable el ángulo de la antorcha; Los ángulos desviados causan falta de fusión en las paredes laterales.
- Evite el tejido excesivo en la raíz; concéntrese en la unión de las paredes laterales.
Rangos de parámetros iniciales (verifique con su WPS)
Los parámetros dependen del diámetro, el espesor de la pared y la posición. Como concepto inicial para TIG manual en tuberías de acero inoxidable austenítico común, muchos soldadores permanecen en un rango donde el charco es controlable y la raíz está completamente protegida en lugar de exigir el amperaje máximo.
- Gas de protección: argón; asegure un flujo constante y un tamaño/cobertura de copa adecuados.
- Selección de relleno: aleación base combinada (ejemplos comunes: ER308L para 304L, ER316L para 316L).
- Control de entrada de calor: mantenga el viaje estable; pausar y “cocinar” la articulación provoca un tinte térmico y distorsión.
Si observa una concavidad persistente (“succión hacia atrás”), reduzca el aporte de calor, mejore la consistencia del ajuste y confirme que la presión de purga no esté empujando el charco.
Pasadas de llenado y tapado: mantenga la resistencia a la corrosión y la apariencia
Después de una raíz limpia, el relleno y la tapa deben mantener la fusión sin sobrecalentar la junta. La decoloración del acero inoxidable no es sólo cosmética; en muchos servicios indica incrustaciones de óxido que pueden reducir la resistencia a la corrosión a menos que se eliminen o se pasivan.
Llenado/tapón TIG: mejor control
- Utilice largueros más pequeños en lugar de tejidos anchos para reducir la entrada de calor y la distorsión.
- Deje que la articulación se enfríe entre pasadas para alcanzar el objetivo entre pasadas (comúnmente ≤150 °C/300 °F ).
- Mantener una manipulación limpia del relleno; Las huellas dactilares y la suciedad de las tiendas pueden provocar porosidad.
Llenado/tapado MIG: productividad con disciplina
- Prefiera la transferencia por pulverización o pulsada para obtener gotas más suaves y menos salpicaduras (dependiendo de la máquina).
- Confirme que la mezcla de gases sea adecuada para MIG de acero inoxidable; El gas incorrecto aumenta la oxidación y las salpicaduras.
- No “lavar” los dedos de los pies con calor excesivo; amplía la HAZ y puede socavarla.
Un estándar visual simple: la tapa debe ser uniforme, sin cortes, sin escoria/óxidos atrapados y con una unión consistente en ambos dedos.
defectoos de soldadura de tuberías de acero inoxidable más comunes y cómo corregirlos
Los tubos de acero inoxidable hacen que los defectos sean visibles rápidamente. Utilice el síntoma como herramienta de diagnóstico y corrija la causa en lugar de rechinar y esperar.
| Defect | lo que ves | Causas más probables | Correcciones practicas |
|---|---|---|---|
| Azúcar (raíz oxidada) | Corteza negra y áspera en la identificación | Sin purga, fugas en presas, alto O 2 , arco largo | Medida O 2 ≤1000 ppm , sellar fugas, acortar el arco, reducir el aporte de calor |
| Porosidad | Poros, huellas de gusanos | Contaminación, relleno húmedo, mala cobertura de gas. | Limpiar con solvente, proteger el relleno, verificar el flujo, las fugas y las corrientes de aire. |
| Falta de fusión | Vuelta fría, empate incompleto | Viaje demasiado rápido, mal ángulo, energía insuficiente en la pared lateral | Disminuya ligeramente, estabilice el ángulo, asegure el lavado de las paredes laterales |
| Socavado | Ranura en la punta | Exceso de calor, mala manipulación, ángulo incorrecto del cable/antorcha | Reduzca el calor, ajuste el ángulo, use largueros, rellene los dedos de los pies |
Si una soldadura muestra una oxidación intensa o una falta confirmada de fusión, la solución más económica suele ser eliminar el área afectada hasta dejar el metal sano y volver a soldar con la purga y los parámetros corregidos.
Inspecciones y controles de calidad que detectan fallos a tiempo
Las fallas en las tuberías son costosas porque aparecen en las pruebas hidráulicas, en servicio o durante las auditorías. Unas cuantas comprobaciones disciplinadas durante la fabricación evitan la mayor parte del retrabajo.
Controles en proceso
- Confirme la integridad de la purga antes de la raíz: verifique los sellos y estabilice el O 2 leyendo si está disponible.
- Inspeccione el perfil de la raíz (donde sea accesible): lisa, completamente fusionada, sin oxidación intensa, sin carámbanos afilados.
- Monitorear la temperatura entre pases; El calor excesivo provoca distorsión y decoloración.
Actividades comunes de aceptación final (dependientes del proyecto)
- Examen visual para detectar socavaciones, superposiciones, grietas, impactos de arco y tapas uniformes.
- ECM según se especifica: tinte penetrante para grietas superficiales; radiografía/UT para cuestiones volumétricas (según código/especificación).
- Pruebas de presión (hidráulica o neumática) cuando lo requiera el diseño y el código del sistema.
Para sistemas sanitarios, también planifique la limpieza y pasivación posterior a la soldadura cuando se especifique; El tinte térmico y el hierro incrustado pueden socavar el rendimiento contra la corrosión a largo plazo.
Conclusión práctica
Soldar con éxito tubos de acero inoxidable consiste principalmente en proteger la raíz y gestionar el calor: TIG la raíz con una purga de argón verificada (≤1000 ppm O 2 ), mantener un ajuste perfecto y controlar la temperatura entre pasadas . Haga esto de manera constante y eliminará la mayoría de la azúcar, la porosidad y las vías de fuga antes de que alcancen la presión de prueba.
