HAYNES International

HAYNESAleaciones refractarias International

Fabricacion de aleaciones refractarias en HAYNES y HASTELLOY endurecidas por disolucion solida

Pautas generales para trabajo en caliente, trabajo en fro, termotratamiento, unin, desescamado/ desoxidacin superficial y decapado, y acabado.

Contenidos Introduccin..3 Trabajo en caliente..6 Trabajo en fro...8 Corte y cizallamiento.12 Termotratamiento..13 Soldadura..................................23 Informacin sobre seguridad y salud...37 Soldadura fuerte.....38Desescamado y decapado41 Mecanizado......43 Amolado....48 Apndice I- Trabajo en fro e informacin de recocido 49 Apndice II-Especificaciones tpicas58

Introduccion

Este folleto es una gua general para la fabricacin de aleaciones refractarias endurecidas por disolucin slida producidas por Haynes International, Inc. No se debe considerar como un manual de instrucciones detalladas.

Las aleaciones tratadas en detalle en esta gua incluyen:

Aleacin Haynes 25 Aleacin HAYNES 188 Aleacin HAYNES 230 Aleacin HAYNES 556 Aleacin HAYNES 625Aleacin HAYNES HR-120 Aleacin HAYNES HR-160 Aleacin HASTELLOY SAleacin HASTELLOY X

Parte de la informacin general brindada puede ser aplicable a otros productos de aleacin de HAYNES y HASTELLOY. Por favor, comunquese con un centro de servicio de Haynes International, listado en la contraportada/contratapa para obtener ms informacin. Aleacin HAYNES 25 es una aleacin de tungsteno-cromo-nquel-cobalto con una excelente resistencia a altas temperaturas y una buena resistencia a la oxidacin de hasta alrededor de 980C. La aleacin HAYNES 25 tambin tiene una buena resistencia a los ambientes portadores de azufre. Se utiliza principalmente en partes estructurales de la industria aeroespacial, para componentes internos en motores con turbina de gas ms viejos y reconocidos, y para una variedad de aplicaciones industriales. La aleacin tambin tiene una buena resistencia al desgaste, y se utiliza en su condicin de trabajada en fro para algunas aplicaciones de cojinetes/rodamientos y vlvulas.Solicite el folleto H-3057.

HAYNES 188 es una aleacin de tungsteno-cromo-nquel-cobalto, desarrollada como una mejora de la aleacin 25. Combina una excelente resistencia a la alta temperatura con una muy buena resistencia a la oxidacin de alrededor de 1095C. Su estabilidad trmica es mejor que la de la aleacin 25, y es ms fcil de fabricar. Adems la aleacin 188 tiene una resistencia a la fatiga de ciclo pequeo, superior a aquella de la mayora de las aleaciones endurecidas por disolucin slida, y tiene muy buena resistencia a la corrosin en caliente. Es ampliamente utilizada tanto en motores militares y civiles con turbina de gas y en una variedad de aplicaciones industriales.Solicite el folleto H-3001

La aleacin HAYNES 230 es una aleacin de molibdeno-tungsteno-cromo-nquel que combina una excelente resistencia a la alta temperatura, una excepcional resistencia a la oxidacin de hasta unos 1150C, una resistencia de primordial importancia a la nitruracin, y una estabilidad trmica excelente a largo plazo. La aleacin 230 tambin tiene caractersticas de dilatacin menor que la mayora de las aleaciones para altas temperaturas, muy buena resistencia a la fatiga de ciclo pequeo, y una marcada resistencia a la granulacin con exposicin prolongada a temperaturas elevadas. Los componentes de la aleacin 230 son fabricados fcilmente por medio de tcnicas convencionales, y la aleacin es moldeable.

Las principales aplicaciones para la aleacin 230 incluyen los componentes estacionarios de la turbina de gas forjados y fundidos; componentes estructurales de la industria aeroespacial; componentes internos de plantas de energa y procesamiento qumico; construccin en cumplimiento del Cdigo ASME para recipientes; accesorios y componentes de instalaciones para el tratamiento trmico; componentes internos para procesamiento de vapor de agua; y muchos otros.Solicite el folleto H-3000

La aleacin HAYNES 556 es una aleacin de cromo-cobalto-nquel-hierro con una muy buena resistencia a las altas temperaturas y una excepcional resistencia a un rango amplio de ambientes agresivos con temperaturas elevadas. Desarrollada como una mejora y sustituta directa de la aleacin MULTIMET (aleacin N-155), la aleacin 556 tiene muy buena resistencia a la oxidacin de hasta 1095C. Tiene una excelente resistencia a los entornos sulfurosos, cementantes y portadores de cloro. Tambin es muy resistente a la corrosin por zinc fundido, y resiste sales de cloro fundidas. Los componentes de la aleacin 556 son fabricados fcilmente por medio de tcnicas convencionales, y la aleacin es moldeable.

Las principales aplicaciones para la aleacin 556 incluyen la sustitucin de la aleacin MULTIMET en componentes de turbina de gas y de la industria aeroespacial; componentes internos en incineradores de desechos; plantas qumicas; y plantas de energa; accesorios para el termotratamiento y galvanizacin por inmersin en bao en caliente; instalaciones para la calcinacin; y construccin en cumplimiento del Cdigo ASME para recipientes. Tambin es un excelente metal de relleno disimilar que sirve para unir varias aleaciones refractarias base cobalto, nquel y hierro. Solicite el folleto H-3013 Gua de fabricacin HTA

INTRODUCCION (CONT.)

HAYNES 625 es una aleacin de columbio-molibdeno-cromo-nquel, con una muy buena resistencia a la alta temperatura de alrededor de 815C y una buena resistencia a la oxidacin de hasta 980C. Aunque tiene una estabilidad trmica relativamente pobre de 595 a 870C, la aleacin 625 es ampliamente usada para los componentes fabricados en la industria de la turbina de gas y aeroespacial, en la industria qumica, en la industria nuclear, y en algunas aplicaciones de calentamiento industriales. Su buena resistencia a la corrosin en agua de mar, y a una variedad de entornos corrosivos y acuosos, hace que sea muy utilizada en ambientes industriales para el control de la contaminacin y marinos. La aleacin 625 es fabricada fcilmente, y se utiliza como un metal de aporte disimilar para soldaduras.Solicite el folleto H-3073

HAYNES HR-120 es una aleacin de cromo-nquel-hierro con una resistencia considerablemente superior a la de las aleaciones comunes de cromo-nquel-hierro de grado industrial. Tiene una buena resistencia a la oxidacin de hasta alrededor de 1095C, y es resistente a los ambientes cementantes y sulfurosos. Los componentes de la aleacin HR-120 son fciles de fabricar. Las principales aplicaciones incluyen accesorios y equipo para el termotratamiento, equipos de procesamiento trmico, y componentes internos de incinerador de desechos. Solicitar folleto H-3125

HAYNES HR-160 es una aleacin de silicio-cromo-cobalto-nquel con una excepcional resistencia a los ambientes corrosivos con temperaturas elevadas de hasta alrededor de 1205C. Tambin tiene una buena resistencia a la alta temperatura, y una buena estabilidad trmica. La resistencia de la aleacin HR-160 a los entornos sulfurosos, a los entornos complejos de incineracin de desperdicios, y a los entornos en muchas aplicaciones de horno de cuba y horno de calcinacin es inigualada a otras aleaciones comerciales. Adems es adecuado para su uso en diversas aplicaciones en plantas qumicas y plantas de energa. Los componentes de la aleacin HR-160 son fabricados por medio de tcnicas convencionales.Solicite el folleto H-3129

HASTELLOY S es una aleacin de molibdeno-cromo-nquel con una excepcional estabilidad trmica combinada con una resistencia a la alta temperatura moderada y una muy buena resistencia a la oxidacin de hasta alrededor de 1095C. Adems tiene caractersticas de dilatacin trmica relativamente bajas, y es respectivamente fcil de fabricar o colar. La aleacin S ha sido usada exitosamente como un metal de aporte disimilar para soldar otras aleaciones refractarias. Las principales aplicaciones incluyen anillos de obturacin en turbinas de gas, cubas y estructuras de contencin, as como algunos usos industriales. Solicite el folleto H-3003

HASTELLOY X es una aleacin de molibdeno-cromo-hierro-nquel con una buena resistencia a las altas temperaturas, una muy buena resistencia a la oxidacin de hasta alrededor de 1095C, y otras propiedades para la alta temperatura bastante completas.Ampliamente superada en capacidades por aleaciones ms recientes, an es uno de los materiales ms extensamente usados en la industria de turbina de gas y la aeroespacial. Adems es muy conocida en las industrias de energa y de procesamiento qumico, y est aprobada para la construccin en cumplimiento del cdigo ASME para recipientes. La aleacin X es una de las aleaciones endurecidas por disolucin slida ms fcil de fabricar.Solicite el folleto H-3009

COMPOSICIONES QUIMICAS NOMINALES

La siguiente tabla incluye las composiciones qumicas para las aleaciones refractarias endurecidas por disolucin slida que son fabricadas por Haynes International, Inc. Aunque estos materiales no estn todos tratados en detalle en esta gua, parte de la informacin general que se detalla para aleaciones especficas tambin podra ser relevante para la fabricacin de aquellas que no se mencionan especficamente. Para ms informacin, por favor comunquese telefnicamente con Haynes International.

TABLA 1-Composicin (% en peso)

Material Ni Co Fe Cr Mo W Mn Si C Al La Otros

Aleacin HAYNES6B

Aleacion HAYNES 25

Aleacin HAYNES 188

Aleacin HAYNES 75

Aleacin HAYNES 230

Aleacin HAYNES 625

Aleacin HAYNES HR-160

Aleacin HASTELLOY B

Aleacin HASTELLOY S

Aleacin HASTELLOY W

Aleacin HASTELLOY X

Aleacin HAYNES HR-120

Aleacin MULTIMETAleacin HAYNES 556

*En equilibrio*Mximo

TRABAJO EN CALIENTE

Las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY pueden ser trabajadas en caliente para lograr diversas formas, sin embargo, estas aleaciones pueden ser ms sensibles a la cantidad y tasa de reduccin en caliente de lo que es tpico en aceros inoxidables austenticos. Adems, los rangos de temperatura para el trabajo en caliente para estas aleaciones pueden ser reducidos.Se debe emplear cierto cuidado particular mientras se trabaja en caliente para lograr resultados satisfactorios.Las caractersticas de las aleaciones refractarias endurecidas por disolucin slida que deben ser consideradas al desarrollar una prctica particular de trabajo en caliente incluyen (1) temperaturas de fusin relativamente bajas; (2) alta resistencia a la temperatura; (3) trabajo por endurecimiento rpido/endurecimiento rpido por medios mecnicos/ endurecimiento rpido por acritud; y (4) conductividad trmica relativamente baja. Adems, la resistencia a la deformacin en estas aleaciones puede aumentar rpidamente a medida que la temperatura desciende al lmite inferior del rango de temperatura para trabajo en caliente. Por lo tanto, las prcticas de trabajo en caliente que incorporan reducciones pesadas iniciales y moderadas finales, junto con los recalentamientos frecuentes, a menudo producen los mejores resultados. Adems, las tasas de deformacin lenta tienden a minimizar el calentamiento adiabtico y requisitos de fuerza aplicada.

FORJA

Las siguientes son reglas generales a seguir para la forja de estas aleaciones:

Someta las barras o lingotes al menos media hora a temperatura de forja por cada pulgada (25mm) de espesor. Es esencial la utilizacin de un pirmetro ptico bien calibrado. Se debe dar vuelta la carga con frecuencia para exponer el lado ms fro a la atmsfera del horno metalrgico. Se debe evitar el choque directo de la llama sobre la aleacin. La forja debe comenzar inmediatamente despus de la extraccin de la pieza del horno. Un lapso de tiempo breve puede hacer que la temperatura de la superficie descienda tanto como 38 a 93C. No aumente la temperatura de la forja para compensar la prdida de calor, ya que esto puede causar fusin incipiente. Las reducciones moderadamente pesadas (del 25 al 40%) son beneficiosas para mantener tanto calor interno como sea posible, minimizando as la granulacin y el nmero de recalentamientos. Se deben evitar las reducciones por sesin mayores al 40%. Se debe ejercer cuidado para impartir suficiente trabajo en caliente durante la forja para asegurar que se logre una estructura y propiedades adecuadas en la parte final. Para partes que contienen grandes secciones transversales, se recomienda incluir varios recalcados en forja en el programa de trabajo en caliente para permitir reducciones de forja adecuadas. Los ratios 3:1 L/D de recalcado son generalmente aceptables. Generalmente se deben evitar las sesiones de conformacin final por reduccin leve. De ser necesario, deben ser realizados en el extremo inferior del rango de temperatura de forja. No realice cambios radicales en la forma de la seccin transversal durante las etapas iniciales de conformacin, como ir de una forma cuadrada directamente a una redonda. En cambio, debe irse de una forma cuadrada a una forma cuadrada con esquinas redondeadas, a octogonal y luego a una forma redonda Trate cualquier grieta o fisura desarrolladas durante la forja. Muy a menudo esto se puede hacer en las etapas intermedias durante las sesiones de forja.

Los rangos de temperatura de trabajo en caliente recomendados para aleaciones refractarias HAYNES y HASTELLOY se muestran en la Tabla 2.

LAMINACION EN CALIENTE

La laminacin en caliente de las aleaciones refractarias HAYNES y HASTELLOY se logra fcilmente para una variedad de formas convencionales laminadas, como barras, anillos y planos. Las consideraciones bsicas son similares a las de la forja. Las reducciones de 15 al 20% por pasada son generalmente aceptables.La reduccin total por sesin generalmente debera ser de al menos del 20 a 30%, particularmente para la sesin final. El acabado en el extremo inferior del rango de temperatura de trabajo en caliente suele ser conveniente para producir las mejores estructuras y propiedades.El recalentamiento frecuente durante la laminacin en caliente puede ser necesario para mantener la temperatura de la pieza en el rango de trabajo en caliente. Se debe tener cuidado para asegurar que la pieza de trabajo se mantenga completamente sometida a la temperatura de trabajo en caliente antes de la laminacin.Los rangos de temperatura de trabajo en caliente recomendados para aleaciones refractarias HAYNES y HASTELLOY se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2 - Rangos recomendados de temperatura de trabajo en caliente

Temperatura del horno*Temperatura mnima** Material F C F CAleacin HAYNES 25 2250 1230 1850 1010Aleacin HAYNES 188 2150 1175 1800 980Aleacin HAYNES 230 2200 1205 1800 980Aleacin HAYNES 556 2150 1175 1750955Aleacin HAYNES 625 2150 11751800980Aleacin HAYNES HR-120 2125 1165 1750 955Aleacin HAYNES HR-160 2050 11201750 955Aleacin HASTELLOY S 2150 1175 1750 955Aleacin HASTELLOY X 2150 1175 1750 955*Mximo **Dependiendo de la naturaleza y el grado de trabajo

OTRAS TECNICAS DE TRABAJO EN CALIENTE

Las aleaciones refractarias HAYNES y HASTELLOY pueden ser trabajadas en caliente por medio de una serie de tcnicas adicionales, incluyendo la extrusin, el entallado en caliente, y otras. Los parmetros para tales operaciones son especficos a la naturaleza exacta del trabajo que se realiza. Por favor, comunquese con Haynes International para ms informacin.

TRABAJO EN FRIO

Las aleaciones refractarias HAYNES y HASTELLOY pueden ser conformadas fcilmente a varias configuraciones mediante el trabajo en fro. Debido a que generalmente son ms fuertes, y que se endurecen por acritud ms rpido que los aceros inoxidables austenticos, normalmente se requiere la aplicacin de una fuerza mayor para lograr la misma cantidad de deformacin en fro. La resistencia a la traccin ms alta de estas aleaciones tambin podra resultar en una recuperacin elstica mayor mientras se trabaja en fro de aquella vista en aceros inoxidables. Adems, las caractersticas del endurecimiento rpido por acritud de estas aleaciones podran necesitar un recocido intermedio ms frecuente entre los pasos de conformacin para obtener una pieza terminada. En la Figura 1 se muestra el efecto del trabajo en fro sobre la dureza de varias aleaciones a temperatura ambiente. Se incluyen para su comparacin los resultados que se esperan en un tpico acero inoxidable austentico. El rpido desarrollo de los niveles altos de dureza con la imposicin de trabajo en fro es claramente evidente, particularmente para las aleaciones base cobalto 25 y 188. En la Tabla 3 se muestra informacin ms detallada sobre la respuesta de dureza frente a la imposicin de trabajo en fro, junto con las correspondientes propiedades de traccin. Aunque no es definitiva como para determinar el grado en que una operacin de conformacin determinada se puede llevar a cabo antes de que el recocido sea necesario, esta informacin puede ser til para formular los lmites de conformado basados en el comportamiento relativo.Figura 1Efecto del trabajo en fro sobre la dureza

Tabla 3 - Dureza despus de la imposicin de trabajo en fro

Material 0% 10% 15% 20% 25% 30% 40% 50%Aleacin HAYNES 25 Aleacin HAYNES 188 Aleacin HAYNES 230 Aleacin HAYNES 556 Aleacin HAYNES 625 Aleacin HAYNES HR-120 Aleacin HAYNES HR-160 Aleacin HASTELLOY S Aleacin HASTELLOY X Rb = Rockwell B; Rc = Rockwell C12% 24% 42%

Tabla 3b - Lmite elstico despus de la imposicin de trabajo en fro (Ksi)*

Material 0% 10% 15% 20% 25% 30% 40% 50%Aleacin HAYNES 25 Aleacin HAYNES 188 Aleacin HAYNES 230 Aleacin HAYNES 556 Aleacin HAYNES 625 Aleacin HAYNES HR-120 Aleacin HAYNES HR-160 Aleacin HASTELLOY S Aleacin HASTELLOY X*Para convertir a MPa multiplicar por 6,895

TABLA 3c - Elongacin por traccin despus de la imposicin de trabajo en fro (%)

Material 0% 10% 15% 20% 25% 30% 40% 50%Aleacin HAYNES 25 Aleacin HAYNES 188 Aleacin HAYNES 230 Aleacin HAYNES 556 Aleacin HAYNES 625 Aleacin HAYNES HR-120 Aleacin HAYNES HR-160 Aleacin HASTELLOY S Aleacin HASTELLOY X

TRABAJO EN FRO (CONT.)

Para producir piezas satisfactorias, la condicin del material se debe monitorear de cerca durante la operacin de conformado. Generalmente se suministra el material en su estado de recocido en fbrica o recocido por solubilizacin, y es generalmente adecuado para el conformado leve a moderado tal como se recibe. Cada operacin sucesiva debera estar seguida de un recocido intermedio para restaurar la ductilidad. El recocido intermedio debe realizarse de acuerdo con las recomendaciones que se detallan en la seccin de TERMOTRATAMIENTO de esta gua. La lubricacin es una consideracin importante para trabajar en fro estas aleaciones con xito. Aunque la lubricacin rara vez es necesaria para una operacin de doblado simple, por ejemplo, el uso de lubricantes podra ser esencial para otras operaciones de conformado, como el estirado en fro. Las operaciones de conformado leves se pueden completar con xito mediante el uso de aceite de manteca de cerdo o aceite de ricino, que se remueven fcilmente. Las operaciones de conformado ms complejas requieren jabones metlicos o aceites clorados o sulfoclorados. PRECAUCIN: Cuando se usan los aceites sulfoclorados, la pieza de trabajo debe limpiarse cuidadosamente con un desengrasante o detergente alcalino. Los lubricantes que contienen albayalde, compuestos de zinc, o bisulfuro de molibdeno no son recomendados ya que son difciles de eliminar antes del recocido final. Tambin el plomo, el zinc y el azufre pueden fragilizar severamente estas aleaciones. Se debe tener cuidado al remover remanentes del molde del material, lubricantes u otros elementos extraos de la pieza antes del recocido ya que muchos de estas preparaciones afectarn las propiedades de las aleaciones.

DOBLADO, conformacion por rodillos, laminado, prensado

Los materiales refractarios de lminas y placas de HAYNES y HASTELLOY son conformados fcilmente mediante operaciones simples de plegado, conformacin por medio de rodillos, laminado y prensa. Generalmente no se requiere lubricacin. En la Tabla 4 se detallan las directrices generales de radio de curvado mnimo, pero pueden variar en aplicabilidad de aleacin a aleacin. Las curvaturas de espesor de partes pesadas podran requerir varios pasos para el doblado de secciones importantes para llevarlo a cabo. El recocido intermedio que se requiere en estos casos debera realizarse de acuerdo con las recomendaciones que se detallan en la seccin de TERMOTRATAMIENTO de esta gua.

TABLA 1 Espesor del material Radio mnimo de doblado sugerido* *T= Espesor del material

embuticion profunda, conformacion por estirado, hidroconformacion

Las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY pueden ser conformadas por embuticin, conformacin por estirado, hidroconformacin y otras operaciones similares. Generalmente se requiere lubricacin. Una materia prima con tamao de grano fino especialmente producida puede proporcionar un rendimiento superior en estos tipos de operaciones de conformado. Las piezas con secciones importantes pueden requerir mltiples pasos de conformado, junto con un recocido intermedio apropiado como se muestra en la seccin TERMOTRATAMIENTO de esta gua. Para referencia se detallan los resultados lubricados comparativos del ensayo de copa Olsen estndar para estas aleaciones se muestran en la Tabla 5.

TRABAJO EN FRIO (CONT.)

TABLA 5Profundidad promedio de la copa Olsen**Promedio de 3 a 12 mediciones en 1,0 a 1,75 mm de espesor

ENTALLADO Y ENTALLADO POR CORTE

El entallado es un proceso de deformacin para conformar lminas de metal o tubos en cilindros huecos sin costura, en hemisferios de conos u otras formas simtricas circulares por medio de una combinacin de rotacin y fuerza. Existen dos formas bsicas conocidas como entallado manual y entallado mecnico o por corte. En el primer mtodo no ocurre un adelgazamiento de la pared del metal, mientras que en el segundo, el metal evidencia un adelgazamiento por las fuerzas de corte.Casi todas las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY pueden ser conformadas por entallado, generalmente a temperatura ambiente. El control de calidad, que incluye la ausencia de arrugas y rayas como as tambin la exactitud dimensional, en gran parte depende de la habilidad del operario. Los parmetros primarios que deberan considerarse al entallar estas aleaciones son: Velocidad Tasa de alimentacin Lubricacin Material Caractersticas de endurecimiento por deformacin Material herramental, diseo y acabado superficial Potencia de la mquina Las combinaciones ptimas de velocidad, alimentacin y presin normalmente deben determinarse experimentalmente cuando se prepara un nuevo trabajo. Durante la operacin continua, los cambios en la temperatura del mandril y de la herramienta de entallado pueden necesitar ajuste de la presin, de la velocidad y de la alimentacin para obtener resultados uniformes. Debe utilizarse lubricacin en todas las operaciones de entallado. La prctica habitual es aplicar lubricante a la pieza sin trabajar antes de cargar la mquina. Podra ser necesario agregar lubricantes durante la operacin. Durante el entallado, la pieza de trabajo y las herramientas deben ser sumergidas en un refrigerante como una emulsin de aceite soluble en agua. PRECAUCIN: No deben usarse los lubricantes sulfurizados o clorados ya que la operacin de entallado podra impregnar el lubricante en la superficie. Si se usan estos lubricantes, las piezas se deben limpiar (amolar, pulir o decapar) intensamente antes de cualquier operacin de recocido intermedio o final. El material de la herramienta, el diseo de la pieza de trabajo y el acabo superficial son todos muy importantes para lograr una operacin sin problemas. Los mandriles utilizados en el entallado deben ser duros, resistentes al desgaste y resistentes a la fatiga resultante de la carga excntrica normal Como es el caso de otras operaciones de conformado en fro, las piezas producidas mediante el entallado en fro deben ser recocidas intermedia o finalmente segn la seccin de TERMOTRATAMIENTO de esta gua.

CONFORMADO DEL TUBO

Las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY pueden ser fcilmente conformadas en fro en equipos estndar para curvado de tubos y caos. El radio de curvatura mnimo recomendado desde el punto del radio hasta el eje central del tubo es tres veces el dimetro del tubo para la mayora de las operaciones de curvado. Cuando es medido de eje geomtrico a eje geomtrico de las patas rectas de la U, es seis veces el dimetro del tubo (ver Figura 2).Para algunas combinaciones de dimetro del tubo y espesor de la pared, el radio de curvatura mnimo puede reducirse al doble del dimetro del tubo. A medida que aumenta el ratio del dimetro del tubo hacia el espesor de la pared, la necesidad de un apoyo interno y externo se vuelve cada vez ms importante para prevenir la distorsin. Si se utiliza un radio de curvatura demasiado pequeo se pueden producir arrugas, ovalidad pobre y pandeo adems de adelgazamiento de la pared.

Figura 2. Radio de curvatura mnimor= radio de curvatura mnimoD= dimetro del tubo

PUNZONADO

El punzonado se realiza generalmente en fro. La perforacin se debe limitar a un dimetro mnimo del doble del espesor del calibre. La dimensin de centro a centro debe ser aproximadamente de tres a cuatro veces los dimetros de los agujeros.

Claro entre punzn y matriz por ladoLmina recocida de hasta 3,2 mm 3-5% de espesorLmina o placa recocida por encima de 3,2 mm 5-10% de espesor

CORTE Y CIZALLAMIENTO

Dada las caractersticas de mayor dureza y del endurecimiento por acritud rpido de estas aleaciones en comparacin con aceros al carbono y aceros inoxidables austenticos, generalmente no se recomienda el uso de tcnicas de corte utilizando sierras de cinta. Para productos planos, el cizallamiento puede realizarse con xito con cizallas tipo tijeras clasificadas para espesores de acero al carbono de por lo menos un 50% por encima del espesor de la aleacin implicada. Generalmente, los espesores de la aleacin de hasta 11,1 mm son cizallables, mientras que un material ms grueso se corta normalmente con sierras abrasivas o con corte por plasma. Tambin se permite el corte por chorro de agua abrasivo y corte por lser de lminas y placas planas. Los productos con forma de barra y tubular normalmente se cortan con sierra abrasiva.El corte con abrasivo se puede llevar a cabo con xito usando discos abrasivos de almina ligada con resina sinttica. Una designacin tpica de grano y grado sera 86A361-LB25W EXC-E. Las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY se pueden cortar por plasma utilizando cualquier sistema convencional. La mejor calidad de arco se logra usando una mezcla de argn e hidrgeno. El nitrgeno puede ser sustituido por el hidrgeno, pero la calidad de corte no ser tan buena. Se debe evitar el uso de aire comprimido del taller o los gases que contengan oxgeno cuando se corta por plasma estas aleaciones.No se recomienda el oxicorte de estas aleaciones. El corte por arco-aire es factible, pero es probable que se requiera un amolado posterior para remover la contaminacin de carbono.

TERMOTRATAMIENTO

Las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY endurecidas por disolucin slida generalmente se suministran en su condicin de termotratado por solubilizacin, a menos que se especifique lo contrario. En esta condicin, las microestructuras generalmente constan de carburos primarios dispersos en una matriz monofsica, con contorno del grano esencialmente limpio. sta suele ser la condicin ptima para las mejores propiedades de temperatura elevada en servicio y la mejor fabricabilidad a temperatura ambiente. En la Tabla 6 se muestran los rangos de temperatura tpicos para el tratamiento trmico por solubilizacin de estas aleaciones. Los termotratamientos realizados a temperaturas por debajo del rango de temperatura del termotratamiento por solubilizacin son clasificados como tratamientos de recocido en fbrica o de atenuacin de tensin. Los tratamientos de recocido en fbrica principalmente se emplean con el propsito de restaurar las propiedades del material de la aleacin conformado, parcialmente fabricado, o en su efecto sin terminar a tal punto en el cual las operaciones de fabricacin continua se puedan realizar. Dichos tratamientos tambin pueden ser utilizados para producir estructuras en materias primas terminadas las cuales son ptimas para las operaciones especificas de conformado, tales como el tamao de grano pequeo para aplicaciones de embuticin profunda; para producir estructuras en los componentes terminados que son ptimos para algunas caractersticas especficas de rendimiento; o de lo contrario para tratar con las fuerzas externas, tales como la prevencin de la distorsin del componente a temperaturas de recocido por solubilizacin total. Las temperaturas mnimas de recocido recomendadas para estas aleaciones se detallan en la Tabla 6. Se debe reconocer que el uso de un termotratamiento de recocido en fbrica normalmente suele dar como resultado la precipitacin de carburos secundarios sobre los contornos del grano del material originalmente suministrados en la condicin de recocido por solubilizacin, y normalmente no restaurar el material a su condicin original como fue recibido. La conveniencia de un tratamiento particular de recocido en fbrica en lugar de un termotratamiento por solubilizacin total durante la conformacin y la fabricacin depender de la naturaleza de las operaciones especficas que se realicen.A diferencia del recocido en fbrica, los tratamientos de atenuacin de la tensin para estas aleaciones no estn bien definidos. Dependiendo de las circunstancias particulares, se puede lograr un control de la tensin con un recocido en fbrica, o puede requerir el equivalente a un recocido por solubilizacin total. Los tratamientos de baja temperatura, que funcionan para aceros inoxidables y aceros al carbono, generalmente no sern eficaces. Los tratamientos efectivos a altas temperaturas a menudo sern un equilibrio entre la cantidad de tensin que realmente se libera, y los cambios simultneos en la estabilidad estructural o dimensional del componente.

TABLA 6 Temperaturas tpicas de recocido por solubilizacin Temperatura mnima de recocido en fbricaMaterial

RECOCIDO DURANTE EL CONFORMADO EN FRO O EN TIBIOTERMOTRATAMIENTO (CONT.)

La respuesta de las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY al termotratamiento es muy dependiente de la condicin en la que se encuentra el material cuando se aplica el tratamiento. Cuando el material no se encuentra en una condicin de trabajado en fro o en tibio, la respuesta principal al termotratamiento suele ser un cambio en la cantidad y morfologa de las fases de carburos secundarios presentes. Pueden ocurrir otros efectos secundarios, pero la estructura granular del material normalmente permanecer inalterada por el termotratamiento cuando se encuentre ante la ausencia del trabajo en fro o en tibio.Cuando el material se encuentra en la condicin de trabajo en fro o en tibio, la aplicacin de un recocido en fbrica o de un termotratamiento por solubilizacin (como se define en la pgina 13) casi siempre alterar la estructura granular del componente. La cantidad de trabajo en fro o en tibio previo en la pieza influir significativamente en la estructura granular resultante y en las caractersticas mecnicas del material. Los resultados para varias combinaciones de trabajo en fro previo y la temperatura de recocido ante la respuesta de la estructura del grano para el producto de lmina de varias aleaciones se detallan en la Tabla 7. Los resultados ms extensos para la dureza a temperatura ambiente, el lmite elstico y la elongacin a la traccin se ilustran en las Figuras 3 a 5, y se detallan en el Apndice I. Todos estos resultados fueron utilizados para formular las temperaturas mnimas de recocido en fbrica brindadas en la Tabla 6.La secuencia particular de los ciclos de trabajo en fro o en tibio o de recocido utilizados en el conformado del componente de varios pasos tambin puede tener un efecto sobre la estructura y la propiedad de estas aleaciones. Una pauta general de mucha importancia es mantener las temperaturas utilizadas para los pasos de recocido intermedio a o por debajo de la temperatura de recocido final. El recocido intermedio a temperaturas por encima de la temperatura de recocido final reducir el grado de control posible de la estructura en el componente. Se debe tener cuidado al conformar estas aleaciones en fro para evitar la imposicin de menos del 10% de trabajo en fro siempre que sea posible. Pequeas pocos ciclos/ cantidades de trabajo en fro pueden conducir a un crecimiento del grano anormal o exagerado durante el recocido. La sensibilidad a este fenmeno vara de aleacin a aleacin, y depende de la temperatura de recocido, como se muestra en la Tabla 8. En la fabricacin diaria de componentes complejos, puede resultar imposible evitar situaciones donde tales niveles bajos de trabajo en fro o deformacin/tensin sean introducidos. Los procedimientos que pueden ser eficaces para minimizar el problema son: Termotratamiento por solubilizacin en el extremo inferior de los rangos de temperatura admisibles Utilizacin de recocidos en fbrica en vez de recocidos por solubilizacin para termotratamientos intermedios durante el conformado del componente Realizacin de un recocido directamente previo a un recocido por solubilizacin final en un componenteTABLA 7 Tamao de grano producido bajo una especificacin de la norma ASTM (american society for testing materials.)Trabajo en fro porcentajeTemperatura de recocido Cinco minutosNo disponibleNo se observa recristalizacinNo se recristaliz completamente

TERMOTRATAMIENTO (CONT.)

Figura 3Efecto de la temperatura de recocido sobre la dureza del material trabajado en fro

Figura 4Efecto de la temperatura de recocido sobre el lmite elstico del material trabajado en fro


Figura 5Efecto de la temperatura de recocido sobre la elongacin a la traccin del material trabajado en fro

RECOCIDO DURANTE EL CONFORMADO EN CALIENTE

Los componentes fabricados por medio de tcnicas de conformado en caliente generalmente deben ser termotratados por solubilizacin en lugar de ser recocidos en fbrica (como se define en la pgina 13) si se requiere un termotratamiento durante la fabricacin. En los casos donde se requiere que se realice un conformado a una temperatura de horno por debajo del rango de termotratamiento por solubilizacion, se puede emplear un recocido intermedio de fbrica sujeto a los lmites del equipo de conformado. El grado de deformacin en caliente por sesin que se puede realizar bajo estas condiciones puede estar considerablemente limitado.Los componentes conformados en caliente, particularmente cuando se conforman a altas temperaturas, generalmente se sometern a la recuperacin, recristalizacin o incluso quizs al crecimiento granular durante la operacin de conformado. Si las temperaturas de conformado son demasiado elevadas en relacin a la temperatura de recocido por solubilizacin utilizada, la estructura del componente no puede ser determinada por el recocido, sino por la operacin de conformado. De forma similar, si la sesin de conformado en caliente incluye un pequeo grado de deformacin, la pieza que se debe termotratar puede manifestar una estructura irregular, que responder de manera irregular al termotratamiento. En el caso donde el material es conformado a temperaturas muy altas, es aconsejable termotratar por solubilizacin en el extremo superior del rango permitido, y casi siempre a una temperatura por encima de la temperatura de conformado. Para aquellos casos donde se incluya un pequeo grado de deformacin por conformado, se aconseja utilizar temperaturas de recocido en extremo inferior del rango de termotratamiento por solubilizacin permitido para minimizar la falta de uniformidad en la estructura de la pieza. Este ltimo enfoque es particularmente aplicable a piezas con una seccin muy importante, tales como piezas forjadas grandes, barras de gran tamao, y materiales en placas anchas.


Tabla 8 - Efecto de los niveles bajos de tensin sobre el tamao del grano recocido*

Granuladidad predominante despus del recocido (ASTM)Temperatura de recocido durante cinco minutos Nivel de tensin previoAleacin HASTELLOY XAleacin HAYNES 230Aleacin HAYNES 556Aleacin HAYNES 25*Muestras previamente deformadas en una mquina de traccin a ciertos niveles de deformacin plstica


RECOCIDO FINAL (CONT.)

El termotratamiento por solubilizacin (ver pgina 13) es la forma ms comn de la operacin de acabado aplicado a las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY, y a menudo est sugerido por las especificaciones aplicables para estos materiales. El recocido en fbrica (ver pgina 13) se requiere en algunos casos especficos, como para la aleacin 625, Grado I, pero generalmente se usa con menos frecuencia. Cuando las especificaciones relevantes lo permitan, podra ser posible ajustar la estructura final y las propiedades del componente mediante la seleccin de una temperatura de termotratamiento por solubilizacin en el extremo superior o inferior de los rangos permitidos, como se detalla en la Tabla 6. Esto por supuesto depende de la cantidad de trabajo en fro o tibio presente en la pieza antes del recocido. En algunos casos, donde slo se ha realizado una pequea cantidad de conformado, y la cantidad de deformacin en la pieza es menor al 10% del trabajo en fro o en tibio, puede ser aconsejable omitir un termotratamiento final por solubilizacion o sustituir un recocido para atenuar tensiones (recocido de distencin). Esto por supuesto se encuentra sujeto a los lmites de especificacin. Dependiendo de cada aleacin y de las condiciones de servicio bajo las cuales ser utilizado el componente, podra en realidad mejorar las caractersticas de desempeo, tales como la resistencia a la termofluencia, al dejar el material en la condicin de apenas trabajado o de atenuado de tensiones Esto se ilustra para la aleacin HAYNES 230 con la informacin en la Tabla 9. Como cada caso particular es diferente, es recomendable ponerse en contacto con Haynes International antes de decidir optar por dicho enfoque.Cuando ms del 10% del trabajo en fro est presente en la pieza, suele ser necesario un recocido final. El poner en servicio el material trabajado en fro sin terminar puede dar como resultado una recristalizacin con un tamao granular muy pequeo, que a su vez puede producir una reduccin significativa en la resistencia a la ruptura por tensin. Esto tambin aparece ilustrado para la aleacin 230 por medio de los datos en la Tabla 9. A diferencia del recocido en fbrica, que se realiza normalmente como un paso en si mismo, el termotratamiento por solubilizacin a veces puede ser combinado con otra operacin, que imponga lmites importantes tanto sobre las prcticas de calentamiento como sobre las de enfriamiento. Un buen ejemplo de esto es la cobresoldadura en vaco. A menudo realizada como el ltimo paso en la fabricacin de algunos componentes, dicho proceso descarta la posibilidad de un termotratamiento subsiguiente por solubilizacin debido al punto bajo de fusin del compuesto para cobresoldar. Por consiguiente, las temperaturas de cobresoldadura reales utilizadas a veces son ajustadas para permitir el termotratamiento por solubilizacin simultneo del componente. Puesto que es la naturaleza de los hornos de vaco que tanto las velocidades de calentamiento y las de enfriamiento sean relativamente lentas, incluso con el beneficio de equipos de enfriamiento por gas avanzados, se debe reconocer que la estructura y las propiedades de la aleacin producidas pueden no ser ptimas.

AtenuaciOn de tensiOn

Un recocido de atenuacin de tensin debe considerarse como tal slo si el tratameinto no produce recristalizacin en el material. La atenuacin de las tensiones residuales de estas aleaciones, que resulta de deformaciones trmicas producidas por un enfriamiento no uniforme o por deformaciones leves impartidas durante las operaciones de dimensionamiento, es a menudo difcil de lograr. Las temperaturas de atenuaciones de tensin comnmente utilizadas para aceros y aleaciones simples de cromo-nquel-hierro o cromo-nquel, generalmente no son eficaces para las aleaciones refractarias HAYNES y HASTELLOY.En muchos casos, la atenuacin de tensin a temperaturas de recocido en fbrica de alrededor de 55 a 110C por encima de la temperatura de uso deseada, dar buenos resultados. En otros casos, puede ser mejor un recocido total por solubilizacin en el extremo inferior del rango permitido, aunque esto puede causar que el material se vuelva susceptible a un crecimiento de grano anormal. De todos modos, se debe reconocer que cualquier termotratamiento por debajo del extremo inferior del rango de temperatura de termotratamiento por solubilizacin y por sobre alrededor de los 540C, puede estimular la precipitacin de carburos sobre los contornos del grano/junta intergranular en estas aleaciones, con efectos consiguientes sobre las propiedades del componente.


Tabla 9 Efectos del trabajo en frio. Ciclos de recocido sobre las propiedades de resistencia a la rotura por tensin de la lmina HAYNES 230.

Trabajo en fro %Temperatura de recocido a los5 minutos*F (C)Vida a la rotura por tensin (horas)

*Refrigerado por aire ** Promedio logartmico de varios resultados de las pruebas


RAPIDEZ DE CALENTAMIENTO Y RAPIDEZ DE ENFRIAMIENTO

En trminos generales, la rapidez de calentamiento y de enfriamiento utilizada en los termotratamientos de estas aleaciones debera ser lo ms rpida posible. El calentamiento rpido para alcanzar la temperatura es normalmente deseable para ayudar a minimizar la precipitacin de carburos durante el ciclo de calentamiento, y para preservar la energa almacenada del trabajo en fro o en tibio requerida para proporcionar la recristalizacin y/o el crecimiento granular a la temperatura de recocido. Un calentamiento lento puede promover un tamao del grano un tanto ms pequeo que de lo contrario podra ser conveniente o necesario, particularmente para las piezas de espesor delgado dado el tiempo limitado a la temperatura de recocido.El enfriamiento rpido a travs del rango de temperatura de alrededor de 980C hasta los 540C, luego del recocido en fbrica es necesario para minimizar la precipitacin de carburos sobre el contorno granular, y otras posibles reacciones de fase en algunas aleaciones. Donde sea posible, se debe utilizar un enfriamiento en agua. El efecto de la rapidez de enfriamiento es an ms pronunciado para el termotratamiento por solubilizacin. Nuevamente, el enfriamiento de la temperatura de recocido por solubilizacin hasta por debajo de los 540C debe ser lo ms rpido posible, considerando las restricciones del equipo y la necesidad de minimizar la distorsin del componente. Se prefiere el enfriamiento en agua donde sea posible. La sensibilidad de las aleaciones individuales vara, pero la mayora de estas aleaciones experimentarn al menos cierta degradacin en las propiedades con un enfriamiento lento. En la Tabla 10, se muestra un ejemplo tpico del efecto de la rapidez de enfriamiento sobre las propiedades de termofluencia de la aleacin 188 HAYNES.

Tabla 10 - El efecto de la rapidez de enfriamiento desde el recocido sobre la longevidad a la termofluencia de la lmina de aleacin 188 HAYNES

Termotratamiento por solubilizacin a 1175C y enfriamiento a la velocidad indicadaPrueba para determinar el tiempo hasta el 0,5% de termofluencia a 1600F/7Ksi (870C/48 MPa) en horas / tiempo hasta el 0,5para la prueba a en horas

Tiempo necesario para la difusiOn interior del calor

Los tiempos a la temperatura requerida para el recocido en fbrica y por solubilizacin son bsicamente determinados por la necesidad de asegurar que se completen uniformemente y en todo el componente todas las reacciones metalrgicas. El tiempo en el horno variar segn el tipo de horno, la geometra, la capacidad del horno y el espesor del material. El tiempo real a la temperatura debe determinarse utilizando termocuplas/termopares unidas a la parte cuando sea posible, teniendo en cuenta que se debe permitir un tiempo suficiente para que la pieza entera alcance la temperatura en cuestin. La vieja pauta de permitir media hora por pulgada de espesor es apropiada la mayora de las veces para partes grandes.Una vez que la pieza entera se encuentra uniformemente a temperatura, un tiempo necesario para la difusin interior del calor de cinco a treinta minutos suele ser suficiente, dependiendo de la seccin. Para un recocido continuo de banda o alambre, pueden ser suficientes varios minutos. No se recomiendan los tiempos necesarios para la difusin interior del calor extremadamente largos (tales como toda la noche), y pueden ser dainos para la estructura y las propiedades de la aleacin.


Uso de una atmsfera protectora

La mayora de las aleaciones pueden ser recocidas en ambientes oxidantes, pero formarn escamas de xido adherente las cuales normalmente deben ser removidas antes de continuar con el procesamiento. Para ms detalles acerca de la remocin de escamas, por favor consulte la seccin de desescamado y decapado de esta gua. Algunas aleaciones refractarias HAYNES y HASTELLOY poseen bajo contenido de cromo (vea pgina 5, Tabla 1). El recocido en la atmsfera de estos materiales debe realizarse en entornos neutros a levemente reductores.EL recocido en la atmsfera protectora comnmente se realiza para todos estos materiales cuando se desea un acabado brillante. La mejor opcin para un recocido de este tipo es un ambiente de hidrgeno con bajo punto de condensacin. El recocido tambin se puede realizar en argn o en helio, aunque a veces resulta en una coloracin ms pronunciada producto de la contaminacin del oxgeno y vapor de agua.Generalmente no se prefiere el recocido en nitrgeno o amonaco disociado, pero se puede aceptar/admitir en algunos casos. El recocido en vaco generalmente es aceptable, pero tambin puede producir cierta coloracin dependiendo del equipo y temperatura. La eleccin del gas utilizado para el enfriamiento por chorro de gas a presin tambin puede influir en los resultados. Normalmente se prefiere el helio, sino el argn (en segunda instancia) o el nitrgeno (en algunos casos)./ en orden de preferencia se prefiere al helio en primer instancia,

ElecciOn del equipo para el termotratamiento

La mayora de los tipos de hornos industriales son adecuados para realizar el termotratamiento de estas aleaciones. Por lo general no se prefiere el calentamiento por induccin /inductotermia, ya que el control de la temperatura y la uniformidad de la temperatura a menudo son inadecuadas. No es aceptable el calentamiento con sopletes, equipo de soldadura y otros similares. Se debe evitar todo tipo de choque de llama durante el termotratamiento.

SOLDADURA

Las caractersticas de soldadura de las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY son similares en muchos aspectos a aquellas de los aceros inoxidables austenticos y no presentan ningn problema especial de soldadura, si se siguen las tcnicas y procedimientos adecuados.Como una manera de lograr soldaduras de produccin de calidad, se sugiere el desarrollo y la calificacin de las especificaciones del procedimiento de soldadura. Tales procedimientos normalmente son requeridos para la fabricacin de acuerdo a normas, y deben incluir parmetros, tales como, pero no limitados a, materiales base o de aporte, procesos de soldadura, diseo de la junta, caractersticas elctricas, control de precalentamiento o entrepasadas y calificaciones para el termotratamiento post soldadura. Cualquier fuente de alimentacin de soldadura moderna con una salida y controles adecuados puede ser utilizada con procesos comunes de soldadura por fusin. Generalmente, la entrada de calor de la soldadura se controla en el rango leve a moderado. No se recomiendan cordones con pasada pendular. Se prefieren tcnicas de cordn reforzado de soldadura, con cierta manipulacin del electrodo/soplete.En general, las aleaciones base nquel y cobalto presentarn caractersticas de soldadura lenta y de penetracin poco profunda en comparacin a aquellas para los aceros y aceros inoxidables austenticos. Por lo tanto, se debe tener cuidado con respecto al diseo de unin y posicionamiento del cordn con el fin de asegurar la obtencin de buenas soldaduras con una unin efectiva del cordn. Tanto las aleaciones base nquel como las de base cobalto poseen una tendencia a ahuecarse hasta fisurarse, por lo que se recomienda amolar al principio y al final. La limpieza es considerada un aspecto importante en la soldadura de las aleaciones base nquel y cobalto. La contaminacin de grasas, aceites, productos corrosivos, plomo, azufre y otros elementos con bajo punto de fusin puede ocasionar graves problemas de fisurasin. Para las aleaciones base hierro y cobalto, se debe evitar el contacto con cobre o materiales cuprferos en el rea de unin de la soldadura.Incluso pequeas cantidades de contaminacin de cobre pueden resultar en la fisurasin por fragilidad del metal lquido en la zona de la soldadura afectada por el calor. Los procesos de soldadura que comnmente se utilizan con estas aleaciones se muestran en la Tabla 11. Adems de estos procesos comunes de soldadura por arco, se pueden utilizar otros procesos de soldadura como soldadura por plasma de arco elctrico, soldadura a resistencia por puntos, soldadura por haz lasrico, y soldadura por haz electrnico. El proceso de corte por plasma se utiliza comnmente para cortar placas de aleacin en las formas deseadas y para preparar los ngulos de la soldadura. No se recomienda el uso y corte de la soldadura oxiacetilnica, debido a la adherencia de carbono proveniente de la llama. Se puede utilizar la soldadura por arco sumergido en atmsfera inerte, pero la eleccin del fundente y los parmetros de soldadura son crticos. Para ms informacin, comunquese con Haynes International.

TABLA 11

ProcesoDesignacin de la Sociedad Americana de SoldaduraDesignacin comn

Soldadura por arco de electrodo de tungsteno en gas Manual y automtico

GTAWTIG

Soldadura por arco metlico en gas,Manual y automtico

GMAWMIG

Soldadura con electrodos revestidos

SMAWVarilla o electrodo revestido

SOLDADURA (CONT.)

ELECCION DEL METAL DE APORTE PARA LA SOLDADURA

La eleccin del alambre de aporte adecuado para la soldadura para la construccin de la unin soldada de las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY es extremadamente importante. Los criterios aplicados para la eleccin incluyen no slo la facilidad de la soldadura, sino tambin la sanidad de la soldadura y las caractersticas de desempeo en servicio de la pieza soldada. Esto es igualmente cierto para la eleccin del alambre de aporte de la soldadura para aplicaciones de unin de metales dismiles. Para soldaduras del mismo material, generalmente se prefiere la eleccin de un alambre de aporte de composicin similar. Para espesores con secciones importantes (>1/2 pulgada), una versin especialmente formulada de la composicin del metal base, o incluso una aleacin completamente dismil, podra ser una eleccin del metal de aporte adecuado para evitar la fisuracin por solidificacin/ en caliente en ciertas aleaciones, tales como la aleacin HAYNES HR-160. Esto es particularmente importante bajo condiciones de empotramiento considerables. En algunas instancias, una aleacin completamente dismil es la eleccin recomendada en todos los casos, como para la aleacin HAYNES HR-120. Donde estn implicadas soldaduras de metal dismil, la eleccin del metal de aporte de la soldadura depende de las circunstancias especficas. Una, las dos o ninguna de las dos aleaciones en cuestin pueden ser adecuadas para el metal de aporte. Algunas aleaciones de alambre de aporte proporcionadas por Haynes International son adecuadas para una gran variedad de aplicaciones de soldadura dismiles. Estas incluyen las aleaciones HASTELLOY S y W, as como las aleaciones HAYNES 25, 556 y 230-W.

TABLA 12 - Aleaciones de metal de aporte Haynes International

Designacin descripcin *El segundo nmero es para los electrodos revestidos

SOLDADURA (CONT.)

Las recomendaciones especficas para la eleccin del metal de aporte estn incluidas en las Tablas 12 a 14. Las descripciones comerciales del metal de aporte, junto con las designaciones apropiadas de especificacin (donde estn disponibles), son proporcionadas en la Tabla 12. Las recomendaciones para la eleccin se basan en las uniones de la aleacin de metal base similar (igual), y en combinaciones de metal base dismil. Las combinaciones dismiles son organizadas uniendo la aleacin del metal base Haynes International a varios grupos de aleaciones dismiles. Estos grupos de materiales se muestran en la Tabla 13. En la Tabla 14 aparecen los metales de aporte recomendados para uniones de metal base similar y para uniones de metal base dismil.Se debe reconocer que todas las elecciones posibles de metal aporte no figuran en la Tabla 14, y que no todas las recomendaciones se basan en una experiencia real. Donde se indican mltiples elecciones, stas se listan por orden de preferencia basadas en la probabilidad de lograr una unin de soldadura de alta calidad con las mejores caractersticas de rendimiento. La eleccin real del metal de aporte tambin puede estar influenciada por la disponibilidad de formatos de consumibles de soldaduras particulares para aleaciones especficas. Los formatos disponibles para los productos de soldadura de Haynes International se listan en la Tabla 15. La informacin sobre la eleccin del metal de aporte para aleaciones endurecidas por precipitacin, adems de aquella para los materiales endurecidos por disolucin slida, se ha presentado aqu para completar la informacin. Las aleaciones anteriores quedan fuera del alcance de la presente gua, y las otras secciones de esta publicacin generalmente no sern aplicables a dichos materiales. Por favor, comunquese con Haynes International para mayor informacin.

TABLA 13 - Grupos de aleaciones de metal base dismil

GrupoTipo de baseAleaciones tpicas incluidas

Ibase hierro, ferrticosAceros al carbono, de baja aleacin, de alta aleacin y aceros inoxidables ferrticos

II

Base nquel - hierro Aceros inoxidables austeniticos, y aleaciones RA85H, 253MA, 330, 800, 800H, 800HT, HR-120, MULTIMET, y 556

III

baja aleacin, base nquel Tipos 825, 600, 601, 75, y 80-20

IV

base nquel, alta Mo/W, (molybdeanun tungteng)Aleaciones HASTELLOY B, N, S, W y XAleaciones HAYNES 230, 242, 625, y 617

V

base nquel, alta AL, Ti, o Cb, Aleaciones HAYNES R-41, 214, 263, 718 y X-750Aleaciones Waspaloy

VI

Base cobalto & alto en cobaltoAleaciones HAYNES 25, 31, 150, y 188

SOLDADURA (CONT.)

TABLA 14: Metales de aporte recomendados (ver designaciones de aleacin proporcionadas en la Tabla 12)

Metales de aporte recomendados para varios grupos de metal base dismilMaterial base *Las caractersticas de fabricacin de estas aleaciones estn fuera del alcance de la presente Gua de Fabricacin.Por favor comunquese con Haynes International para mayor informacin

SOLDADURA (CONT.)

Tabla 15 - Formatos disponibles para metales de aporte de Haynes International

Material de relleno barras rectas bobinas arrolladas en capas electrodos revestidos Bobinas sueltasAleaciones Hastelloy W y X; aleacin Haynes 25; alambre de aporte 230-W; Aleacin Multimet.Aleacin Hastelloy S; aleaciones Haynes R-41, 18 263, 625 y 718; aleacin Waspaloy; aleaciones 230-W, 242, 556, y HR-160.1) patrn de medida de 36 pulgadas (0,9 m); dimetro estndar de 0.035, 0.045, 0.062, 0.094, y 0.125 pulgadas (0.9, 1.1, 1.6, 2.4, y 3.2 mm). Otros tamaos disponibles tras pedido.2) bobina estndar de 25 libras (11.4 kg); dimetro estndar de 0.035, 0.045 y 0.062 pulgadas (0.9, 1.1 y 1.6 mm). Otros tamaos disponibles bajo pedido.3) carretes disponibles de 10 libras (4.5 kg) en aleaciones seleccionadas, tales como el alambre de aporte 230-W y la aleacin 214.4) longitud estndar de 14 pulgadas (0.36 m) para dimetros de 0.125 y 0.156 pulgadas (3.2 y 4.0 mm). Patrn de medida de 9 pulgadas (0.23 m) para dimetro de 0.094 pulgadas (2.4 mm).5) Bobinas mnimas de 50 libras (22.7 kg); dimetros de 0.035 a 0.187 pulgadas (0.9 a 4.8 mm).

DISEO DE LA UNION DE LA SOLDADURA

La eleccin de un diseo apropiado de la unin de la soldadura es clave para la fabricacin exitosa de aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY. Un diseo de unin deficiente puede rechazar incluso la eleccin ms ptima del metal de aporte de la soldadura.Varios documentos de soldadura estn disponibles para asistir en el diseo de las uniones de soldadura. Dos de estos documentos que brindan una orientacin son el Welding Handbook, de la American Welding Society, Volumen 1, Octava Edicin, Captulo 5 y el Metals Handbook, de la ASM International, Volumen 6, Soldadura, Cobresoldadura, y Soldadura con metales blandos, Diseo de Unin y Preparacin. Adems, los cdigos de fabricacin tales como los cdigos ASME para recipientes de presin y tuberas pueden imponer requisitos de diseo. Los diseos tpicos de costura a tope que se utilizan con los procesos de soldadura por arco de tungsteno en gas (GTAW), soldadura por arco metlico en gas (GMAW), y soldadura con electrodos revestidos (SMAW) son (I) la ranura cuadrada, (II) ranura en V sencilla, y (III) doble ranura en V representados en la Figura 6. La soldadura por arco de tungsteno en gas es a menudo el mtodo preferido para depositar el cordn de raz asociado con la ranura cuadrada (Unin I) o ranura sencilla (Unin II) donde solo es posible el acceso a un lado de la unin. El resto de la unin luego puede ser rellenado utilizando otros procesos de soldadura segn sea apropiado. Para soldaduras de ranura en placas de seccin importante mayor a de pulgadas (19 mm) de espesor, es permisible una ranura en J. Tal unin reduce la cantidad de metal de aporte y el tiempo requerido para completar la soldadura. En la Figura 7 se muestran otros diseos tpicos de la unin de soldadura. El nmero real de pasadas requeridas para rellenar la unin depende de una serie de factores que incluyen el tamao del metal de aporte (dimetro del electrodo o del alambre), el amperaje, y la velocidad de desplazamiento. Se debe reconocer que el metal de soldadura de aleaciones base nquel y cobalto es lento (no tan fluido como el acero al carbono) y no solapa tan fcilmente y humedece las paredes. Por lo tanto, el arco de soldadura y el metal de aporte deben ser manipulados para colocar el metal fundido donde sea necesario. Adems de la lentitud, la penetracin en la unin tambin es menor a la de una soldadura tpica de un acero al carbono o acero inoxidable. Con este patrn de penetracin baja, aumenta la posibilidad de fusin incompleta. Como resultado de estos factores, se debe tener cuidado para asegurar que la apertura la ranura es lo suficientemente amplia para permitir la manipulacin adecuada del soplete o electrodo y el posicionamiento del cordn. Una estimacin general de los requisitos del metal de aporte es aproximadamente de cuatro al cinco por ciento (en peso) del requisito de la placa base. En la Tabla 16 se muestra el peso estimado del metal de soldadura necesario por unidad de longitud de la soldadura.

Figura 6Costuras a tope tpicas para soldadura manual

Tabla 16

Espesor del material (mm)

Diseo de unin preferido

Apertura de la raz (A) (mm)

Espesor de la superficie plana entre acanaladuras(B) (mm)(diente)ngulo comprendido de la soldadura (C), grados

Peso aproximado del metal para soldadura requerido, lbs/ft (kg/m)

SOLDADURA (CONT.)

Figura 7Otros diseos de unin para situaciones especficas**No se recomiendan para estas aleaciones las soldaduras esquinera de reborde (A) y las soldaduras en ngulo (E), y deben evitarse siempre que sea posible. stas y otras soldaduras de penetracin parcial son particularmente sensibles a la fisuracin en servicio.

LIMPIEZA, PREPARACION DEL BORDE Y ENSAMBLAJE

La preparacin adecuada del rea de unin de la soldadura es una parte muy importante en la soldadura de aleaciones base nquel y cobalto. Una variedad de mtodos de corte mecnico y trmico se encuentran disponibles para la preparacin de ngulos de la soldadura. El corte por plasma/acanalado, el maquinado, el amolado y la acanalado por arco de aire, son todos procesos potenciales. Es necesario acondicionar todos los bordes cortados trmicamente a un metal reluciente y brillante antes de soldar. (Esto es particularmente importante si el acanalado por arco- aire se utiliza debido a la posibilidad extrema de la adherencia de carbono del electrodo de carbono).Adems del ngulo de soldadura, una banda de 25 mm de ancho en la superficie superior e inferior (cara y raz) de la zona de soldadura debe ser acondicionada a metal brillante con un disco abrasivo o rueda de lminas con grano abrasivo de 80.La superficie de soldadura y las reas adyacentes deben limpiarse a fondo con un disolvente adecuado antes de cualquier operacin de soldadura. Todas las grasas, aceites, aceites de corte, marcas de crayon, soluciones de mecanizado, productos corrosivos, pintura, escama, soluciones de lquidos penetrantes, y otras sustancias extraas deben ser removidas completamente. Un cepillado con alambre de acero inoxidable es normalmente suficiente para la limpieza de entrepasadas de conjuntos soldados por GTAW y GMAW. Se recomienda el amolado al principio y al final para todos los procesos de soldadura por fusin. Si se utilizan gases protectores que contengan oxgeno o dixido de carbono durante la soldadura por arco metlico en gas, es necesario un amolado leve entre las pasadas antes del cepillado con alambre. La remocin de escoria durante la soldadura con electrodos revestidos requerir un cincelado y un amolado seguido de un cepillado con alambre.

PRECALENTAMIENTO, TEMPERATURAS ENTREPASADAS, Y TECNICAS DE ENFRIAMIENTO

No es necesario el precalentamiento de aleaciones refractarias y resistentes a la corrosin de HAYNES y HASTELLOY. El precalentamiento generalmente se especifica como temperatura ambiente (condiciones tpicas de taller). La temperatura entrepasada debe mantenerse por debajo de los 93 C. La placa base de la aleacin puede requerir un entibiado para elevar la temperatura por encima del congelamiento o para prevenir la condensacin de la humedad. La condensacin se produce cuando la aleacin es llevada a un taller templado desde un depsito fro al aire libre. El entibiado debe lograrse mediante un calentamiento indirecto si es posible (calentadores infrarrojos o un calentamiento natural a temperatura ambiente).Si se utiliza un entibiado por soplete oxiacetilnico, el calor debe aplicarse de manera uniforme sobre el metal base en lugar de en la zona de soldadura. El soplete debe ajustarse para que la llama no cemente. Se recomienda una boquilla estilo rosetn, que distribuye la llama uniformemente. Se debe tener cuidado para evitar la fusin local o incipiente como resultado del proceso de entibiado. Pueden utilizarse mtodos auxiliares de enfriamiento para controlar la temperatura entrepasada. Es aceptable un enfriamiento en agua. Se debe tener cuidado para que la zona de la soldadura no sea contaminada con restos de aceite de las lneas de aire comprimido del taller, grasa/suciedad de trapos embebidos en agua sucia o depsitos minerales de agua dura utilizados para enfriar la unin de la soldadura. La manera ms segura de mantener una temperatura baja de entrepasadas es permitir que el ensamblaje se enfre naturalmente. Cuando se adose la pieza al exterior de un recipiente de paredes delgadas, es una buena prctica proveer un enfriamiento auxiliar al interior (como parte del proceso) para minimizar la extensin de la zona afectada por el calor.

TERMOTRATAMIENTO POST-SOLDADURA

El termotratamiento post-soldadura de las aleaciones refractarias endurecidas por disolucin slida de HAYNES y HASTELLOY generalmente no es necesario para asegurar el correcto desempeo de la pieza soldada. El termotratamiento de fabricaciones soldadas puede ser necesario para otras razones, tales como atenuacin de tensin. En estos casos, la eleccin de un termotratamiento adecuado estar determinada por los distintos criterios tratados en la seccin de TERMOTRATAMIENTO de esta gua.

INSPECCION Y REPARACION

Una buena prctica de fabricacin sugiere que se lleve a cabo cierto grado de ensayos no destructivos (END). Para la fabricacin de acuerdo a normas, pueden requerirse ciertas inspecciones obligatorias END. Para la fabricacin que no cumple con las normas, el END puede ser tan simple como una inspeccin visual o inspeccin con lquidos penetrantes. El END se debe considerar tanto para inspecciones intermedias de control de calidad durante la fabricacin, as como para pruebas de aceptacin final.Los defectos de la soldadura que se cree que afectan la calidad o la integridad mecnica deben ser removidos y reparados con soldadura. Las tcnicas de remocin incluyen el amolado, el ranurado por arco de plasma, y el ranurado por arco de carbono. Se debe tener extremo cuidado durante el ranurado por arco de carbono para asegurar que no ocurra contaminacin por carbono en la zona de la soldadura. Por lo general la cavidad preparada es inspeccionada con lquidos penetrantes para asegurar que todos los defectos objetables hayan sido removidos, y luego limpiada a fondo antes de ser reparada con soldadura. Debido a que estas aleaciones tienen caractersticas de penetracin baja, la cavidad amolada debe ser lo suficientemente amplia y tener suficiente despeje en la pared en la ranura de la soldadura para permitir la manipulacin de la varilla/cordn de soldadura. No se recomienda curar las fisuras o lavar los defectos al fundir nuevamente de manera autgena los cordones de soldadura o al depositar un metal de aporte adicional sobre el defecto.

SOLDADURA (CONT.)

CONTROL DE LA DISTORSION

Las caractersticas de distorsin de las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY son similares a aquellas de los aceros inoxidables austenticos. La Figura 8 Se incluye para mostrar los posibles cambios en la forma de la unin de la soldadura. Las plantillas posicionadoras, el montaje de sujecin, los soportes transversales, el anclaje, y el posicionamiento del cordn/la secuencia de la soldadura ayudarn a mantener la distorsin a un mnimo. Donde sea posible, la soldadura equilibrada sobre el eje neutral ayudar a mantener la distorsin a un mnimo. El montaje de sujecin apropiado y la fijacin del conjunto hacen que la operacin de soldadura sea ms fcil y minimizan el pandeo superficial y la deformacin de secciones delgadas.Se sugiere que, donde fura posible, se agregue ms material en bruto al ancho y al largo total. El material excedente luego puede ser removido para obtener las dimensiones finales.Figura 8Control de la distorsin

PROBLEMAS DE FISURACION

El agrietado de solidificacin es una condicin generalmente limitada a la zona de fusin, pero ocasionalmente puede ocurrir en la zona afectada por el calor. Dos condiciones son necesarias para que se produzca el agrietado de solidificacin: la tensin y una microestructura que no tolere la tensin. La creacin de tensin es inevitable durante la soldadura debido a las tensiones trmicas complejas que se crean cuando el metal se solidifica. Las microestructuras que no toleran la tensin se producen temporariamente a temperaturas elevadas cerca del punto de fusin y de solidificacin de todas las aleaciones. Los contaminantes superficiales como el azufre pueden contribuir al agrietado de solidificacin. Ciertas caractersticas geomtricas tales como los depsitos de la soldadura cncavos y las concentraciones de la soldadura con forma de lgrima tambin pueden contribuir al agrietado de solidificacin. Para cada sistema de aleacin, una combinacin crtica de estas condiciones puede producir el agrietado de solidificacin. El agrietado en fro ocurrir en el metal de soldadura solidificada y en el material base slo cuando las tensiones aplicadas externamente excedan la resistencia a la traccin de la aleacin. La clsica acritud por absorcin de hidrgeno no es un problema de agrietamiento de fabricacin en aleaciones base nquel y cobalto. La forma del cordn puede cumplir un rol en el agrietamiento del metal de la soldadura. La pasada de raz de los cordones de soldadura que tienen forma cncava puede fisurarse durante la soldadura del cordn de la raz. Este surge de las tensiones aplicadas que exceden el lmite de resistencia de la seccin transversal muy pequea del cordn de la soldadura. Los cordones convexos de la soldadura y las grampas/montajes de sujecin pueden controlar este problema de fisuracin.

SOLDADURA (CONT.)

CONSIDERACIONES ESPECFICAS: SOLDADURA POR ARCO DE ELECTRODO DE TUNGSTENO EN GAS

El proceso de la soldadura por arco de tungsteno en gas (GTAW) es un proceso muy verstil y apto para todas las posiciones. Puede ser utilizado tanto en la produccin as como en situaciones de reparacin. Puede ser utilizado manualmente o adaptado al equipo automtico para la soldadura de material placa o lmina delgado. Es un proceso que ofrece un gran control y por lo tanto se utiliza rutinariamente durante la soldadura de puntos aislados y la soldadura de pasado de cordones de la raz. El mayor inconveniente del proceso es la productividad. Para situaciones de soldadura manual, las tasas de deposicin del metal de la soldadura por GTAW son bajas.Por lo general, las fuentes de alimentacin equipadas con controles de inicio de alta frecuencia, pre-purga/post-purga y controles up-slope/down-slope (o pedales) son recomedadas. Se recomienda que el soplete de la soldadura por GTAW est equipado con un filtro difusor (lente de gas) para proveer una cobertura ptima del gas protector. Por lo general, la boquilla de gas debe ser tan grande como prctica. Los parmetros tpicos de soldadura, que se sugieren para las aleaciones refractarias de HAYNES y HASTELLOY, se presentan en la Tabla 17. La polaridad elctrica debe ser una corriente directa con electrodo negativo. (DCEN)Se recomiendan electrodos de tungsteno con un dos por ciento de torio. La clasificacin para estos electrodos es EWTh-2 (Especificacin A5.12 de la American Welding Society). El dimetro del electrodo de tungsteno variar con el amperaje. Las recomendaciones generales para la eleccin del dimetro del electrodo se muestran en la Tabla 17. Se recomienda que el electrodo sea amolado en forma de cono (ngulo comprendido de 30 a 60 grados) con un amolado plano pequeo en la punta de 1/16 pulgadas (1,6 mm). Ver Figura 9 para ms detalles. Se recomienda gas protector argn calidad para soldadura (pureza mnima de 99,996 %) para todas las situaciones normales de fabricacin. Las tasas de caudales rondan normalmente los 0,7-0,8 metros cbicos por rango de hora. Cuando se logra la proteccin adecuada, el metal de soldadura tal cual fue depositado, debera tener una apariencia brillante y reluciente y requerir slo un cepillado leve con alambre entre pasadas. En ocasiones especiales, los gases protectores argn-hidrgeno o argn-helio son utilizados en sistemas de soldadura altamente mecanizados y con altas velocidades de desplazamiento. Adems del gas protector del soplete para soldadura, se recomienda una purga posterior, en el lado de la raz de la unin de la soldadura (argn calidad para soldadura). Las tasas de caudales normalmente rondan los 0,14 a 0,28 metros cbicos por rango de hora. A menudo, las barras de respaldo (generalmente de cobre) se utilizan para ayudar en la forma del cordn en el lado de la raz de las soldaduras por GTAW. El gas de respaldo a menudo se introduce a travs de pequeos agujeros a lo largo de la barra de respaldo.Existen situaciones en las cuales las barras de respaldo no pueden ser utilizadas. Bajo estas condiciones, a menudo se realiza la soldadura a tope abierta. Dichas condiciones de soldadura se encuentran a menudo durante la soldadura circunferencial a tope de caos y tubos. Bajo estas condiciones en la que no es posible el acceso al lado de la raz de la unin, se han establecido condiciones especiales de caudal de gas que difieren de las recomendaciones industriales publicadas en otro lado. Bajo estas condiciones de soldadura a tope abierta, las tasas de caudal del soplete se reducen a unos 0,28 metros cbicos por hora y los tasas de caudales purga posterior aumentan a alrededor de unos 1,13 metros cbicos por hora.

TABLA 17. Parmetros tpicos de la soldadura por arco de tungsteno en gas manual (posicin horizontal)*

Espesor de la unin (mm)

Dimetro del electrodo de tungsteno (mm)

Dimetro del alambre de aporte (mm)

Amperes de la corriente de soldadura

Voltios

Un folleto detallado se encuentra disponible relacionado con la purga posterior durante la soldadura de caos (solicite el folleto H-2065).Se recomienda que el soplete se mantenga esencialmente en forma perpendicular a la pieza de trabajo. Se recomiendan las tcnicas de cordones reforzados, que utilizan slo la corriente suficiente para fundir el material base y permitir la fusin adecuada del aporte.Durante la soldadura, la punta del material de aporte para soldadura siempre debe mantenerse bajo el gas protector para evitar la oxidacin del alambre de aporte para soldadura con precalentamiento. No se recomienda mantener quieto el soplete o agitarlo, ya que incrementa la cantidad de calor de soldadura.Debido a que el soldador controla las adiciones del metal de aporte en el metal fundido de soldadura, se debe tener cuidado para asegurar que la disolucin resultante del cordn de soldadura de los materiales base se reduzca al mnimo.

CONSIDERACIONES ESPECIFICAS: SOLDADURA POR ARCO METALICO EN GAS

El proceso de soldadura por arco metlico en gas (GMAW) proporciona un aumento considerable en la productividad en comparacin con el proceso de soldadura por arco de tungsteno en gas. Es muy adecuado para situaciones de soldadura tanto manuales como automticas. La tasa de deposicin del metal de soldadura es considerablemente ms alta, pero hasta cierto punto, el control y la facilidad de operacin se reducen con el proceso GMAW.Se pueden emplear tres modos de transferencia del metal de soldadura con la soldadura por arco metlico en gas. Ellos son la transferencia por cortocircuito, la transferencia globular, y la transferencia por pulverizacin/rociado. El modo de transferencia por arco corto se utiliza en todas las posiciones de soldadura, proporciona un buen control del metal fundido, y es considerado un proceso de soldadura con un bajo aporte trmico. Sin embargo, debido a que el proceso funciona con un amperaje bajo, a menudo se lo considera un proceso propenso al defecto (fusin incompleta). El modo de transferencia globular del metal de soldadura no es muy recomendado por Haynes International, excepto para aplicaciones de recrecimiento con soldadura. El modo de transferencia por rociado es til slo en la posicin horizontal y se caracteriza como un proceso de soldadura con aporte trmico moderado a alto con tasas de deposicin relativamente altas. El mtodo por rociado pulsado (un modo de transferencia modificado por rociado) es til en todas las posiciones de soldadura y es menos susceptible a los defectos de fusin incompleta en comparacin con el modo por cortocircuito. Una corriente constante, una frecuencia de pulsado fija, un slope variable /inductancia y fuentes de alimentacin de soldadura sinrgica pueden ser utilizadas con el proceso de soldadura por GMAW. La eleccin del modo de transferencia del metal de soldadura (rociado, sinrgico, rociado pulsado, o por modo por cortocircuito) debe decidirse en primer lugar. Dicha decisin requiere informacin a cerca del diseo de unin/espesor, posicin de la soldadura a ser utilizada, tasas de deposicin requeridas, y niveles de habilidad del soldador. De esa informacin, se pueden hacer las elecciones en la fuente de alimentacin de la soldadura y de los parmetros de la soldadura.

soldadura.

SOLDADURA POR ARCO METALICO EN GAS (CONT.)

Los parmetros tpicos de soldadura, para los diferentes modos de transferencia del metal de soldadura, se documentan en la Tabla 18. La polaridad elctrica es una corriente directa con electrodo positivo (DCEP).La eleccin del gas protector es crtica durante el desarrollo del procedimiento por GMAW. Se sugieren cinco gases protectores calidad para soldadura para las aleaciones HAYNES y HASTELLOY. Esos gases son un 75% argn + 25% helio (He + Ar), 90% helio + 7,5% argn + 2,5% dixido de carbono (He + Ar + CO2), 66,1% argn + 33% helio + 0,9% dixido de carbono (Ar + HE + CO2), una mezcla patentada de argn-helio-dixido de carbono conocida como gas NiCoBRITE, y 100% argn (Ar).Por lo general, las tasas de caudal del gas protector rondan los 0,9 metros cbicos por rango de hora. Se sugiere que el tamao de la boquilla de gas del soplete para soldadura sea lo ms grande posible. Se sugiere que el soplete para soldadura se mantenga casi en forma perpendicular a la pieza de trabajo. Si el ngulo del soplete no est realmente perpendicular, el oxgeno de la atmsfera puede ser inducido en la zona de soldadura y contaminar el metal fundido. Como se observa en la Tabla 18, los gases protectores Ar + He + CO2, He + Ar+CO2, o bien NiCoBRITE producen un arco muy estable, excelentes caractersticas desfasadas y excelentes caractersticas de soldadura de aleaciones de aceros al carbono. Sin embargo, debido a la presencia de dixido de carbono, la superficie del metal de soldadura ser altamente oxidada. Esta condicin de oxidacin puede aumentar la posibilidad de defectos por falta de fusin. Por lo tanto, es sumamente recomendable que las soldaduras de pasadas mltiples, realizadas con gases que contienen CO2, sean levemente amoladas entre pasadas para remover la superficie oxidada.El uso de Ar + He, en el modo por cortocircuito se caracteriza por cierto salpicadura y cierto grado de inestabilidad del arco en comparacin con soldaduras realizadas con gases que contienen CO2. Debido a que este gas protector es inerte, se espera que la superficie sea brillante y reluciente con una oxidacin mnima. Durante la soldadura con pasadas mltiples, no es obligatorio amolar entre pasadas. Esta situacin tambin afecta a los otros modos de transferencia del metal de soldadura cuando se utilizan el gas protector Ar + He. En la soldadura de transferencia por rociado, aunque se utiliza un gas protector 100% argn, se puede observar cierta oxidacin y ennegrecimiento en la superficie de la soldadura. Se recomienda un cepillado fuerte con alambre y/o un leve amolado/acondicionamiento (con grano abrasivo de 80) entre pasadas.Durante la soldadura de transferencia por rociado, siempre se recomienda un soplete para soldadura refrigerado con agua. Durante la soldadura sinrgica, se recomienda un soplete refrigerado con agua cuando la corriente excede aproximadamente los 120 amperes.Al igual que en la soldadura por arco de tungsteno en gas, se necesita una purga posterior para asegurar que el lado de la raz de la unin de la soldadura no es altamente oxidado. Como alternativa, muchos fabricantes sueldan sin realizar una proteccin de purga posterior. Luego amolan el lado de la raz despus de soldar para remover todo el metal de soldadura oxidado y los defectos, verifican con lquidos penetrantes en la zona de la soldadura y luego rellenan la unin de la soldadura en ambos lados como sea necesario. Se debe reconocer que el conjunto del revestimiento del conducto para el alambre de aporte y los puntos de contacto (parte del soplete para soldadura por GMAW) son elementos con alto desgaste y se espera que sean reemplazados peridicamente. El desgaste del revestimiento ocurre como resultado del roce entre el revestimiento de acero al carbono y el alambre de aporte de aleacin. Un revestimiento desgastado causar una alimentacin de alambre irregular lo cual dar como resultado una inestabilidad en el arco. Algunos sopletes para soldadura pueden ser equipados con un revestimiento del conducto de nailon. Se espera que dicho revestimiento reduzca el desgaste y de esta manera aumente la vida del conducto. .Se recomienda que las curvas cerradas en el cable del soplete GMAW se reduzcan al mnimo. De ser posible, mueva el alimentador del cable para que el cable del soplete se encuentre en una posicin recta durante la soldadura.

Tabla 18: Parmetros tpicos de soldadura por arco metlico en gas (posicinhorizontal)*

Dimetro del alambre (mm)

Gas protector**

Corriente para soldadura, amperes

Voltaje para soldadura, voltios

Velocidad del alimentador del alambre (m/min.)

Espesor de la unin (mm)

Modo por cortocircuitoModo por transferencia por rociado/pulverizacin Modo pulsado con frecuencia fija (60 & 120 CPS)Modo sinrgico *DCEP**Ar + He= 75% argn + 25% helio ***Los parmetros de soldadura detallados son difciles de informar porque cada soldadora utiliza parmetros de configuracin nica para lograr caractersticas de soldadura adecuadas.

CONSIDERACIONES ESPECIALES: SOLDADURA POR ARCO CON ELECTRODOS REVESTIDOS

El proceso de soldadura por arco metlico protegido (SMAW) es muy conocido por su versatilidad porque puede ser utilizado en todas las posiciones de soldadura, y en situaciones tanto de produccin como de reparacin. Por lo general, no es til en materiales de lminas delgadas. No requiere un equipo especial y puede ser utilizado fcilmente en ubicaciones remotas. Es estrictamente un proceso de soldadura manual. Los electrodos disponibles para soldadura de Haynes International utilizan frmulas de revestimiento a base de cal-titania y suelen ser clasificados de moderadamente bsicos a moderadamente cidos, dependiendo de la aleacin en particular. Todos los electrodos son clasificados como CA-CD, pero se recomienda que sean utilizados con caractersticas elctricas de corriente directa con electrodo positivo (DCEP).Todos los electrodos para soldadura deben ser guardados en un horno para secado de electrodos despus de que el embace haya sido abierto. Se recomienda que el horno para secado de electrodos se mantenga a una temperatura de aproximadamente 120 a 205C. Si los electrodos son expuestos a una atmsfera no controlada, pueden ser reacondicionados al calentarlos en un horno de 315 a 370C durante dos o tres horas. Los parmetros tpicos de soldadura se presentan en la Tabla 19 para una soldadura en posicin plana. Para una mxima estabilidad de arco y un control del metal fundido, es importante mantener una longitud de arco corta. Generalmente se vuelve con el electrodo hacia el metal fundido (soldadura de revs) con aproximadamente un ngulo de arrastre de 20 a 40 grados. Como una declaracin general, se recomiendan las tcnicas de cordn reforzado de soldadura. Se requiere cierta manipulacin del electrodo para colocar el metal de soldadura fundido donde sea necesario. El ancho de manipulacin mxima es aproximadamente tres veces el dimetro del alambre del ncleo del electrodo.

La soldadura desfasada se recomienda slo con los electrodos de 2,4 mm y 3,2 mm de dimetro. Durante la soldadura desfasada, se reduce el amperaje al extremo inferior del rango. Para mantener el perfil del cordn relativamente horizontal durante la soldadura vertical, se necesita una tcnica de cordones con pasada pendular.

La utilizacin de electrodos de 2,4 mm reducir el ancho de la pasada pendular y producir cordones ms planos. En la soldadura vertical, resulta posible un variedad de posiciones de electrodos desde la soldadura directa (hasta un ngulo de empuje de 20 grados) hasta la soldadura de revs (hasta un ngulo de arrastre de 20 grados), dependiendo de la preferencia de soldadura. En la soldadura sobre cabeza, se requiere una soldadura de revs (ngulo de arrastre de 0 a 20 grados)

Tabla 19 - Parmetros tpicos de la soldadura con electrodos revestidos (Posicin horizontal)

Dimetro Voltaje aproximadoCorriente para soldadura (DCEP)del electrodopara soldadura objetivorango (mm) VoltiosAmperesAmperes

INFORMACION SOBRE SEGURIDAD E HIGIENE

Aquellos involucrados con la industria de soldadura estn obligados a proporcionar condiciones de trabajo seguras y a ser conscientes de los riesgos potenciales asociados con gass de soldadura, gases, radiaciones, descarga elctrica, altas temperaturas, lesiones oculares, quemaduras, etc. Se deben considerar varias normas locales, municipales, estatales, y federales (por ejemplo, OSHA) relativas a los procesos de soldadura y corte. Los productos de aleaciones base hierro, cobalto y nquel pueden contener en mayor o menor grado, en diversas concentraciones, los siguientes componentes elementales: aluminio, cobalto, cromo, cobre, hierro, manganeso, molibdeno, nquel, y tungsteno. Para concentraciones especficas de estos y otros elementos presentes, consulte las Fichas de Datos de Seguridad (FDS) H2071 y H1072 para el producto.La operacin y el mantenimiento del equipo de soldadura y corte deben ajustarse a las disposiciones del American National Standard ANSI Z49.1, Seguridad en Soldadura y Corte. Se debe prestar atencin a la Seccin 4 (Proteccin del Personal), Seccin 5 (Ventilacin), y Seccin 7 (Espacios Reducidos) de ese documento. Se requiere una ventilacin adecuada durante todas las operaciones de soldadura y corte. Los requisitos especficos estn incluidos en la Seccin 5 para los mtodos de ventilacin natural en comparacin con la ventilacin mecnica. Cuando se suelda en espacios cerrados, la ventilacin tambin deber ser suficiente para garantizar un oxgeno adecuado para poder respirar. Los empleados relacionados con la soldadura deben recibir y comprender la siguiente advertencia preventiva que se encuentra en todos los productos. AdvertenciaLa soldadura puede producir gases nocivos para la salud. Evite inhalar estos gases.Utilice una ventilacin adecuada. Vase ANSI/AWS Z49.1, Seguridad en Soldadura y Corte, publicado por la Sociedad Americana de Soldadura. EXPOSICION. Mantenga la exposicin por debajo de los lmites mostrados en la Ficha de Datos de Seguridad, y en la etiqueta del producto. Utilice un monitoreo industrial para la higiene del aire para asegurar el cumplimiento con los lmites de exposicin recomendados. SIEMPRE UTILICE UN EXTRACTOR.PROTECCION RESPIRATORIA: Asegrese de utilizar una mscara para gases o un respirador con suministro de aire al soldar en espacios reducidos o donde el extractor o ventilacin local no mantiene la exposicin por debajo de los lmites de PEL y TLV. ADVERTENCIA: Protjase usted y

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