1. Compatibilidad de materiales y selección de grados
Los aceros inoxidables austeníticos (p. ej., 304, 316L) son los más compatibles con Monel 400. Los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos tienen un mayor contenido de carbono y una mayor dureza, lo que genera una mayor sensibilidad al agrietamiento y una peor soldabilidad general, por lo que rara vez se usan para soldadura directa diferente con Monel 400.
El principal riesgo proviene de la mezcla de sistemas de níquel-cobre y hierro-cromo-níquel. La dilución excesiva del hierro del acero inoxidable en el metal de soldadura formará fases intermetálicas frágiles y aumentará la tendencia al agrietamiento en caliente.
2. Selección del metal de aportación
El principio básico es elegir consumibles de soldadura a base de níquel con alta tolerancia a la dilución y excelente resistencia al agrietamiento, en lugar de rellenos de acero inoxidable o rellenos de combinación Monel 400.
Metales de aportación recomendados:
AWS A5.14 ERNiCu‑7 (similar a Monel 400) se puede utilizar para placas delgadas y uniones de baja tensión, pero su tolerancia a la dilución de hierro es limitada.
AWS A5.11 ENiCrFe‑3 (relleno de Inconel 82) es el más recomendado. Tiene un alto contenido de cromo y hierro, una fuerte resistencia al agrietamiento en caliente y a la corrosión intergranular, y puede soportar una alta dilución del acero inoxidable manteniendo una buena ductilidad y resistencia a la corrosión.
ENiCrMo‑3 (tipo Hastelloy C‑276) se utiliza para entornos de corrosión extrema y proporciona una resistencia superior a la corrosión general y localizada.
3. Métodos de soldadura y parámetros del proceso.
Procesos comúnmente aplicados:TIG (GTAW), MIG (GMAW) y SMAW (soldadura por arco metálico protegido). Se prefiere la soldadura TIG para pasadas de raíz y uniones de precisión debido a su arco estable y su bajo aporte de calor.
Control de entrada de calor: adopte una entrada de calor baja y una velocidad de soldadura alta para acortar el tiempo de residencia a alta temperatura, reducir la difusión de elementos, suprimir la precipitación intermetálica y minimizar la distorsión de la soldadura y el crecimiento de grano.
Precalentamiento y temperatura entre pasadas: Monel 400 tiene una alta conductividad térmica y un bajo coeficiente de expansión térmica en comparación con el acero inoxidable. Generalmente, no es necesario precalentar las placas delgadas. Para placas gruesas o construcciones de baja temperatura, precaliente solo entre 65 y 150 grados y controle estrictamente la temperatura entre pasadas por debajo de 150 grados para evitar grietas en caliente.
Protección de gas: Para soldadura TIG/MIG, utilice argón de alta pureza (99,99 % mín.) como gas de protección y gas de retropurga. La protección posterior es fundamental para evitar la oxidación, la porosidad y la pérdida de níquel en la raíz de la soldadura, lo que degradaría el rendimiento frente a la corrosión.
4. Operación de soldadura y tratamiento posterior a la soldadura
Reducir la tasa de dilución:Controle la forma del cordón de soldadura para que sea ancha y poco profunda, evite la penetración profunda y limite la proporción de mezcla de los metales base. Una dilución excesiva del hierro reducirá drásticamente la ductilidad y la resistencia a la corrosión de la soldadura.
Requisito de limpieza: Retire el aceite, la grasa, las incrustaciones de óxido, la humedad y la pintura de la zona de soldadura dentro de al menos 20 mm de la ranura. Los contaminantes que contienen azufre, fósforo, plomo y zinc pueden provocar graves grietas en caliente y porosidad.
Tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT): generalmente no se recomienda para soldaduras diferentes de Monel 400 y acero inoxidable austenítico. PWHT puede promover la precipitación de fases frágiles y aumentar la tensión residual, y no puede mejorar eficazmente el rendimiento de las articulaciones. No se requiere alivio de tensión para la mayoría de las condiciones de servicio.
Consideración de corrosión galvánica:Después de soldar, la diferencia de potencial entre Monel 400 y el acero inoxidable puede provocar corrosión galvánica en electrolitos conductores. En el diseño estructural se deben considerar medidas como el aislamiento del recubrimiento, el aumento de la relación del área del cátodo o el uso de juntas dieléctricas.
