Una imprimación para soldar acero inoxidable.

Los aceros inoxidables de uso común incluyen 304 y 316. El menos costoso de ellos es el 304, que contiene 18 por ciento de cromo y 8 por ciento de níquel y se usa en todo, desde molduras para automóviles hasta electrodomésticos de cocina.

El acero inoxidable se puede encontrar en casi todas partes en nuestra vida moderna, desde nuestras cocinas y ropa hasta hospitales, restaurantes y automóviles. Este metal de bajo mantenimiento ofrece una combinación de fuerza y ​​resistencia a la corrosión que otras aleaciones no pueden superar.

Suena casi demasiado bueno para ser verdad, entonces, ¿cuál es el truco? Construir casi cualquier cosa con uno de los más de 150 grados de acero inoxidable generalmente requiere soldadura. Y soldar acero inoxidable es un desafío. Algunos de esos desafíos incluyen la presencia de óxido de cromo, cómo manejar la entrada de calor, elegir qué proceso de soldadura usar, tratar con cromo hexavalente y cómo terminarlo correctamente.

Incluso con todas las dificultades de soldar y acabar este material, para muchas industrias, el acero inoxidable sigue siendo la opción popular y, a veces, la única. Saber cómo trabajar con él de manera segura y cuándo usar cada proceso de soldadura es vital para una soldadura exitosa. Y podría ser la clave para una carrera exitosa.

Entonces, ¿por qué es un desafío tan grande soldar acero inoxidable? La respuesta comienza con cómo se crea. El acero con bajo contenido de carbono, también conocido como acero dulce, se mezcla con un mínimo de 10,5 por ciento de cromo para producir acero inoxidable. El cromo agregado forma una capa de óxido de cromo en la superficie del acero que previene la mayoría de los tipos de corrosión y oxidación. Los fabricantes agregan diferentes cantidades de cromo y otros elementos al acero para cambiar las cualidades del producto final y luego usan un sistema de numeración de tres dígitos para distinguir los grados.

Los aceros inoxidables de uso común incluyen 304 y 316. El menos costoso de ellos es el 304, que contiene 18 por ciento de cromo y 8 por ciento de níquel y se usa en todo, desde molduras para automóviles hasta electrodomésticos de cocina. El acero inoxidable 316 contiene menos cromo (16 por ciento) y más níquel (10 por ciento), pero también tiene 2 por ciento de molibdeno. Esta composición le da al acero inoxidable 316 una mayor resistencia al cloruro y las soluciones de cloro, lo que lo convierte en una mejor opción para entornos marinos, así como para las industrias química y farmacéutica.

Esa capa de óxido de cromo puede proporcionar la calidad del acero inoxidable, pero también es lo que causa tanto dolor a los soldadores. Esta útil barrera aumenta la tensión superficial del metal, lo que ralentiza la formación de un charco de soldadura fluida. Un error común es aumentar la entrada de calor ya que más calor aumenta la fluidez del charco. Sin embargo, esto puede afectar negativamente al acero inoxidable. Demasiado calor causará más oxidación y puede deformar o quemar el metal base. Agregue las láminas delgadas utilizadas en industrias de alta producción, como la fabricación de escapes de automóviles, y eso se convierte en un desafío de primer nivel.

El calor puede dañar las propiedades resistentes a la corrosión del acero inoxidable de una manera hermosa. Cuando la soldadura o la zona afectada por el calor (HAZ, por sus siglas en inglés) circundante forma un arcoíris de colores, es una pista de que se está utilizando demasiado calor. El acero inoxidable oxidado produce colores asombrosos, desde dorado pálido hasta azules y púrpuras profundos. Los colores crean hermosas obras de arte, pero pueden indicar una soldadura que puede no pasar ciertos códigos de soldadura. Los códigos más estrictos prefieren poca o ninguna coloración en la soldadura.

Es una suposición ampliamente aceptada que la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) es la más adecuada para los aceros inoxidables. Históricamente, esto ha sido cierto en un sentido general. Sigue siendo cierto cuando se trata de resaltar esos colores llamativos para un tejido artístico y para cumplir con los más altos estándares de calidad de industrias como la nuclear y la aeroespacial. Sin embargo, la moderna tecnología de inversor de soldadura ha permitido que la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) se convierta en un estándar de producción para los aceros inoxidables, y no solo para los sistemas automatizados o robóticos.

Dado que GMAW es un proceso de alimentación de alambre semiautomático, ofrece una tasa de deposición rápida, lo que ayuda a reducir la entrada de calor. Algunos profesionales dicen que es más fácil de usar que GTAW porque depende menos de la habilidad del soldador y más de la tecnología de la fuente de poder de soldadura. Eso es discutible, pero la mayoría de las fuentes de energía GMAW modernas usan líneas sinérgicas preprogramadas. Estos programas están desarrollados específicamente para ajustar parámetros como el amperaje y el voltaje según la entrada del usuario del metal de aporte, el espesor del material, el tipo de gas y el diámetro del alambre.

Algunos inversores pueden regular el arco a lo largo de la soldadura para proporcionar constantemente un arco de precisión, manejar espacios entre piezas y mantener altas velocidades de desplazamiento para cumplir con los estándares de producción y calidad. Esto es especialmente cierto con la soldadura automatizada o robótica, pero también se aplica a la soldadura manual. Algunas fuentes de energía en el mercado ofrecen interfaces de pantalla táctil y controles en la antorcha para ajustes simples.

La soldadura de acero inoxidable es un desafío. Algunos de esos desafíos incluyen la presencia de óxido de cromo, cómo manejar la entrada de calor, elegir qué proceso de soldadura usar, tratar con cromo hexavalente y cómo terminarlo correctamente.

La elección del gas correcto para GTAW a menudo se decide a través de la experiencia o de las pruebas de soldadura de la aplicación. GTAW, también conocido como gas inerte de tungsteno (TIG), utiliza solo gas inerte, generalmente argón, helio o una combinación de ambos, para la mayoría de las aplicaciones. El gas de protección o la entrada de calor inadecuados pueden hacer que cualquier soldadura sea excesivamente convexa o fibrosa, e impedir que se mezcle con el metal circundante, lo que provocaría una soldadura antiestética o inadecuada. Decidir qué mezcla funciona mejor para cada soldadura puede significar perder tiempo en pruebas y errores. Las líneas sinérgicas de GMAW ayudan a reducir el tiempo perdido con una nueva aplicación, pero cuando se requiere la calidad más estricta, GTAW sigue siendo el proceso de soldadura preferido.

La soldadura de acero inoxidable presenta riesgos para la salud de la persona que sostiene la antorcha. El mayor peligro proviene de los humos que se liberan durante la soldadura. El cromo calentado produce el compuesto químico llamado cromo hexavalente, conocido por dañar el sistema respiratorio, los riñones, el hígado, la piel y los ojos y causar cáncer. Los soldadores deben asegurarse de usar equipo de protección, incluido un respirador, y asegurarse de que el área esté bien ventilada antes de comenzar a soldar.

Los desafíos del acero inoxidable no terminan cuando se completa la soldadura. El acero inoxidable también requiere una consideración especial durante el proceso de acabado. El uso de un cepillo de acero o almohadillas de pulido contaminadas con acero al carbono puede dañar la capa protectora de óxido de cromo. Incluso si el daño no es visible, esos contaminantes pueden hacer que la pieza terminada sea propensa a la oxidación u otra corrosión.

Terrence Norris es ingeniero senior de aplicaciones en Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.

Rhonda Zatezalo es escritora independiente para Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.

La moderna tecnología inverter de soldadura ha permitido que el gas GMAW se convierta en un estándar de producción para aceros inoxidables, y no solo para sistemas automatizados o robóticos.