Cómo soldar acero inoxidable SS 321, acero al carbono 321

¿Qué es el acero inoxidable SS 321?

SS321 es un acero inoxidable austenítico cuya composición nominal (% en peso) de esta clasificación es 19,5 Cr, 9,5 Ni, con titanio (5 veces la cantidad de carbono) añadido. El titanio actúa de la misma manera que el niobio en el Tipo 347 al reducir la precipitación de carburo de cromo intergranular y así aumentar la resistencia a la corrosión intergranular. El titanio agregado minimiza o mitiga la sensibilización de la precipitación de carburo en la etapa de soldadura y también en servicio en el rango de temperatura de 800 ° F a 1500 ° F (425-815 ° C) .La aleación ofrece una mayor resistencia a la corrosión en comparación con otros inoxidables austeníticos. acero como los tipos 304, 310 y 316L.

Especificaciones del material para SS 321

El número UNS de 321 es SS32100. El grado de material equivalente EN de SS 321 es X6CtNiTi18-10. La especificación detallada del material, grados equivalentes de SS321 se da en la siguiente tabla.

Propiedades químicas y mecánicas de SS321

Las propiedades químicas y mecánicas de SS321 se dan en la siguiente tabla. La resistencia mínima a la tracción de 321 es de 75 Ksi, el límite elástico es de 30 Ksi con un alargamiento del 40% y un valor de dureza de 95 HRB. La comparación de propiedades químicas y mecánicas de SS321 a SS347 también se muestra en la siguiente tabla.

SS321 frente a SS347

Tanto SS321 como 347 son grados de acero inoxidable austenítico que tienen propiedades mecánicas similares y elementos de aleación principales. La única diferencia son los elementos de microaleación. Mientras que el titanio se agrega en el grado 321 para estabilizar, el grado SS347 se estabiliza usando niobio (Nb) o también llamado Columbio. En la tabla anterior se muestra una comparación detallada para referencia del usuario.

Electrodo de soldadura SMAW, TIG-MIG para SS321

La soldadura SMAW o con electrodo revestido de SS321 se realiza utilizando un electrodo tipo E347. Debido al titanio altamente oxidante, no es posible transferir Ti en el proceso SMAW donde el blindaje contiene gases altamente reactivos como oxígeno, CO2 y Co. Esta es la razón por la que no hay electrodos de tipo 321 disponibles para SMAW o soldadura con electrodo revestido.

La soldadura TIG y MIG de SS321 se realiza mediante electrodo tipo ER321 . ER321 da un metal de soldadura que tiene propiedades similares del metal base. El metal de aportación de esta clasificación se utiliza para soldar metales base de acero inoxidable al cromo-níquel de composición similar, mediante un proceso de protección con gas inerte. No es adecuado para su uso con el proceso de arco sumergido porque solo una pequeña parte del titanio se recuperará en el metal de soldadura. Use el enlace a continuación para obtener la tabla de selección de alambre de relleno para varios materiales de soldadura.

Gases de protección / purga y de respaldo para soldadura SS321

El argón puro se utiliza para proteger y purgar. Conocer en detalle los gases de protección utilizados para la soldadura de acero inoxidable. 

Temperatura de precalentamiento y entre pasada

No se requiere precalentamiento para los materiales SS321. Soldar en lugares fríos requiere calentar a temperatura ambiente para eliminar la humedad. La temperatura entre pasadas al soldar SS321 se mantendrá por debajo de 200 grados Celsius o 400 grados Fahrenheit. Debe evitarse la entrada de calor de soldadura excesiva, ya que puede dar como resultado una ferrita más alta en la soldadura, así como una alta distorsión.

Soldadura de SS321 a acero dulce

La soldadura de SS321 a acero dulce o acero al carbono se llevará a cabo utilizando un electrodo de soldadura tipo E309L o ER309L. La soldadura SMAW se puede realizar usando E309L y soldadura TIG y MIG usando alambre de relleno tipo Er309L. El electrodo tipo ENiFeCr-3 también se puede utilizar para unir 321 a acero al carbono o aceros de baja aleación como los aceros Cr-Mo.

Se recomienda soldar con un aporte de calor bajo para evitar una dilución excesiva. No se requiere precalentamiento para SS 321, aunque se debe aplicar precalentamiento en el material lateral de baja aleación que puede tener riesgo de agrietamiento por hidrógeno.

Soldadura 321 a 347 y 304

La soldadura de SS321 a SS347 se puede realizar mediante el proceso SMAW con electrodo de soldadura tipo E347. La soldadura TIG-MIG de 321 a 347 se debe realizar utilizando únicamente alambre de relleno tipo ER321 o ER347.

Al soldar acero inoxidable tipo 304 a 321, la soldadura se puede realizar utilizando un electrodo tipo ER321 o tipo ER308L. Se recomienda utilizar ER321 aunque para este tipo de aplicaciones de soldadura.