Cómo soldar la aleación 20 cb3, 20cb3 a acero al carbono

¿Qué es la aleación 20?

La aleación 20Cb3 es una aleación austenítica a base de níquel-hierro-cromo con excelente resistencia a la corrosión en ambientes químicos que contienen ácido sulfúrico y muchos otros medios agresivos. Esta aleación está estabilizada con niobio para resistir la corrosión intergranular. La aleación 020 tiene una excelente resistencia a la corrosión general, picaduras y corrosión por grietas y se usa comúnmente para procesamiento químico, farmacéutico y de alimentos, tanques, tuberías, intercambiadores de calor, bombas, producción de Kevlar y mucho más.

Especificación de material

Aleación 020 o cb3 (UNS N08020, W. Nr 2.4660)

Barra de aleación 20ASTM B 473
Placa de aleación 20ASME SB-463, ASME SB-464, ASTM B 463, ASTM B 464
Hoja de aleación 20ASME SB-463, ASME SB-464, ASTM B 463, ASTM B 464
Tira de aleación 20ASME SB-463, ASME SB-464, ASTM B 463, ASTM B 464
Aleación 20 AlambreASME SB-473 ASME SB-366, ASTM B 473, ASTM B 366
Alambre de soldadura de aleación 20AWS ER320LR, tubo de soldadura ASTM B468
Tubo de soldadura de aleación 20ASTM B464
Aleación 20 OtroUNS N08020, Werkstoff Nr. 2.4660, electrodos cubiertos AWS E320LR, Fordings ASTM B462

Composición química de la aleación 20 cb3 (UNS N08020, W. Nr 2.4660

Límites de composición química
Peso %NiCrCuMesFeCNb + TaMinnesotaPAGSSi
Aleación 2032,0 – 38,019 – 213 – 42-3bal0.07 máximo8 x C-12 máx.0.045 máximo0.035 máximo1.0 máximo

Propiedades mecánicas de la aleación 20 cb3 (UNS N08020, W. Nr 2.4660

Propiedades físicas de la aleación 20 cb3

Densidad8,08 g / cm³0,292 libras / pulg³
Punto de fusion1425 ° C2600 ° F
Coeficiente de expansión14,69 μm / m ° C (20 – 100 ° C)8,16 x 10-6 pulgadas  / pulgadas ° F (70-212 ° F)
Módulo de rigidez73,6 kN / mm²10675 ksi
Módulo de elasticidad193 kN / mm²27993 ksi

Varilla de soldadura SMAW y alambre de relleno TIG / MIG Aleación 20 Soldadura

No se recomienda la soldadura con oxiacetileno ya que puede ocurrir una absorción de carbón en la soldadura. La aleación se puede usar en la condición de soldado, pero para servicio a alta temperatura se recomienda un recocido estabilizador posterior a la soldadura.

La aleación 20 cb3 se suelda comúnmente mediante TIG, MIG y soldadura por arco de metal blindado (SMAW) utilizando el metal de aportación correspondiente, ER320LR para TIG y MIG y E320LR para SMAW. Al soldar a aleaciones diferentes como 316 o aleaciones superiores como C276 y Alloy 22, AWS ERNiCrMo-3 (Inco 625) se puede utilizar para TIG y MIG mientras se utiliza ENiCrMo-3 para SMAW.

Propiedades del cable ER320LR TIG

ER320LR (donde LR significa Residuos bajos) es un alambre de relleno TIG / MIG correspondiente para la soldadura de aleación 20 cb3. Esta clasificación tiene la misma composición básica que ER320; sin embargo, los elementos C, Si, P y S se especifican en niveles máximos más bajos y el Nb y Mn se controlan en rangos más estrechos. Estos cambios reducen el agrietamiento en caliente y la fisuración del metal de soldadura (mientras mantienen la resistencia a la corrosión) que se encuentran con frecuencia en los metales de soldadura de acero inoxidable totalmente austeníticos. En consecuencia, las prácticas de soldadura que se utilizan típicamente para los metales de soldadura de acero inoxidable austenítico que contienen ferrita se pueden utilizar en los procesos de soldadura de metal de aportación desnudo, como el arco de tungsteno con gas y el arco de metal con gas. El metal de aportación ER320LR se ha utilizado con éxito en la soldadura por superposición de arco sumergido, pero puede ser propenso a agrietarse cuando se utiliza para unir metal base mediante el proceso de arco sumergido.El metal de soldadura ER320LR tiene una resistencia mínima a la tracción menor que el metal de soldadura ER320.

Amperaje de soldadura para soldadura SMAW y TIG de aleación 20 cb3

En la soldadura SMAW de la aleación 20 cb3, la selección de la corriente de soldadura depende del diámetro del electrodo. Generalmente, los electrodos de 1/8 ”usados ​​requieren de 70 a 90 amperios de corriente. Para la soldadura TIG, una corriente de 100-140 amperios se adapta bien a diferentes diámetros de alambre TIG.

Tratamiento térmico de la aleación 20 cb3

La aleación 20Cb-3 no se puede endurecer mediante tratamiento térmico. El recocido se lleva a cabo a 1725 / 1850ºF (940 / 1010ºC) durante 30 minutos por pulgada de espesor de sección seguido de enfriamiento con agua. Este tratamiento asegurará una estabilización óptima. Si se requiere la máxima suavidad, digamos para mejorar la conformabilidad, la temperatura de recocido puede aumentarse hasta 2100ºF (1150ºC) pero solo si la pieza no se soldará o usará en servicio por encima de 1000ºF (540ºC).

Se puede usar alivio de tensión – hasta 1000ºF (540ºC) – en estructuras soldadas de diseño intrincado.