Procedimiento de soldadura Stick (SMAW) y TIG/MIG para Inconel 625

¿De qué está hecho Inconel 625 y sus usos?

Inconel 625 es una aleación base de alto contenido de cromo-níquel (Ni-Cr) con la adición de niobio (columbio) y hierro (Fe) que tiene una resistencia a la corrosión muy alta en comparación con el acero inoxidable austenítico o el acero inoxidable dúplex y resistencia mecánica. Inconel 625 tiene excelentes propiedades a baja y alta temperatura (resistencia, resistencia a la tracción, fluencia y ruptura).

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No es magnético debido a su microestructura austenítica. Inconel 625 tiene una excelente resistencia a la corrosión para la corrosión por picaduras, la corrosión por grietas, la oxidación y la carburación. Las aplicaciones de Incoloy 625 se encuentran en la industria aeroespacial, petróleo y gas, tubos calentadores, etc.

Especificaciones de material

SB–366, SB–443, SB–444, SB–446, SB-565, SB-704, SB 705, BS3074, AMS 5599 y AMS 5666 . El material equivalente a ISO/DIN de Inconel 625 es de grado NiCr22Mo9Nb. El material está disponible en varias formas, como placas, láminas, tubos, tuberías, barras y planos.

Propiedades químicas y mecánicas de Inconel 625

El número UNS de Inconel 625 es UNSN06625. El número P de ASME Sección IX para soldadura de Inconel 625 es P No. 43. El número P de soldadura fuerte para Inconel 625 es P No. 111. Las propiedades químicas de Inconel 625 se dan en la siguiente tabla.

El níquel es el principal elemento de aleación de Inconel 625 y debe representar un mínimo del 58 % de la aleación total, seguido del cromo y el molibdeno. La densidad de Inconel 625 es de 8,44 g/cm3. El número equivalente de resistencia a las picaduras (PREN) de Inconel 625 es  45 o superior.

NíquelHierroCromoSilicioMolibdenoManganesoCarbónAlabamaP/S
58% mín.5%20- 23%0,5%8- 10%0,5%0,10 %0,4%0.015%

Nota: Los valores únicos son los máximos permitidos para la aleación Inconel 625

La resistencia a la tracción de Inconel 625 a temperatura ambiente es de 120 -160 Ksi (827-1103 MPa) y el límite elástico es de 60 -110 Ksi (414-758 MPa). El alargamiento de Inconel 625 es 30 -60% y la dureza es 175-240 HB. Las propiedades mecánicas detalladas se muestran en la siguiente tabla.

Referencia: Metales Especiales.

Consumibles de soldadura Inconel 625/varilla/alambre

  1. Varilla o electrodo de soldadura SMAW/varilla para Inconel 625 Soldadura: ENiCrMo-3
  2. Varilla/electrodo de soldadura TIG/ MIG para soldadura Inconel 625: ERNiCrMo-3
  3. Varilla o electrodo de soldadura SMAW/varilla para Inconel 625 Soldadura en acero al carbono/acero inoxidable: ENiCrMo-3/ ENiCrFe-2/3

Soldadura Stick/ SMAW de Inconel 625

Soldadura con varilla de SMAW La soldadura de Inconel 625 se lleva a cabo utilizando ENiCrMo-3 (especificación de material AWS A 5.11). ENiCrMo-3 también se conoce como Inconel Welding Electrode 112. Inco-112 (ENiCrMo-3) proporciona un depósito de soldadura (60 Ni, 22 Cr, 9 Mo, 5 Fe y 3,5 Nb más Ta) con propiedades similares a las del metal base.

El rango de aplicación de temperatura de ENiCrMo-3 (Inco 112) es desde criogénico hasta 1000 °F (540 °C). No se requiere un horneado especial para la varilla tipo ENiCrMo-3, pero se recomienda mantener los electrodos en el horno de mantenimiento para controlar la humedad. Los electrodos húmedos pueden causar porosidad en la soldadura, lo que podría ser difícil de solucionar, a menos que trabaje con soldadura Inconel 625 todos los días.

Soldadura TIG/ MIG de Inconel 625

La soldadura TIG (GTAW) o MIG (GMAW) de Inconel 625 se realiza mediante ERNiCrMo-3 (AWS A 5.14). ERNiCrMo-3 también se conoce con el nombre de INCONEL Filler Metal 625. Este alambre proporciona un depósito de soldadura similar al del metal base. Cuando se suelda Inconel 625, se usa argón puro para protección y purga de gas.

La purga de gas es imprescindible cuando se suelda material Inconel 625. Los parámetros de soldadura típicos utilizados para la soldadura Inconel 625 se proporcionan en la siguiente tabla para aplicaciones de soldadura con electrodo revestido y soldadura TIG.

ProcesoAmperio de soldaduraVoltios de soldaduraVelocidad de soldadura
mm/min
Polaridad
Temperatura entre pasadas . ºC
Caudal
L/min
Soldadura con electrodos80- 12019- 23170- 210Reverso175 máx.
GTAW (TIG)80 a 12514- 1890-120Directo175 máx.10 a 20

Temperatura de precalentamiento, interpaso y PWHT

El precalentamiento para la soldadura no es necesario para el material Inconel 625 a menos que el material esté envejecido debido a la fluencia. El nuevo material de Inconel 625 se puede soldar fácilmente sin problemas. Se recomienda el control de entrada de calor de soldadura para evitar cualquier problema de agrietamiento de la soldadura que pueda surgir debido a la microestructura austenítica, como grietas en caliente o agrietamiento por solidificación.

La temperatura entre pases para la soldadura Inconel 625 debe mantenerse por debajo de 350 °F (175 °C). Tampoco se recomienda el tratamiento térmico posterior a la soldadura para Inconel 625.

Inconel 625 para soldadura de acero al carbono

Soldadura con varilla o SMAW La soldadura de Inconel 625 a acero al carbono/acero dulce se lleva a cabo con el electrodo AWS SFA/A 5.11-ENiCrFe-2 o ENiCrFe-3. La soldadura TIG/ MIG de Inconel 625 a acero al carbono/acero dulce se realiza con alambre de relleno tipo ERNiCrFe-6 o ERNiCr-3. La soldadura revestida de Inconel 625 a acero al carbono u otra metalurgia diferente también se puede soldar usando el electrodo/alambre de relleno ENiCrMo-3/ ERNiCrMo-3.

Soldadura Inconel 625 a Acero Inoxidable

Stick Welding o SMAW La soldadura de Inconel 625 a acero inoxidable se realiza con electrodo AWS SFA/A 5.11- ENiCrFe-2 o ENiCrFe-3. La soldadura TIG/ MIG de Inconel 625 a acero inoxidable se realiza utilizando alambre de relleno tipo ERNiCrFe-6 o ERNiCr-3.

El gas argón puro se utiliza con fines de protección y purga de gas cuando se suelda material Inconel 625. Los alambres TIG están disponibles en diferentes diámetros para adaptarse a las distintas necesidades. La soldadura del tipo de acero inoxidable 410 a Inconel 625 se puede realizar utilizando ERNiCrMo-3 (relleno Inco 625).

Microestructura de soldadura Inconel 625

La microestructura de Inconel 625 es principalmente FCC, lo que se debe a sus fases altamente austeníticas. La microestructura en una matriz de solución sólida contiene austenita y puede tener carburos (carburos tipo MC y tipo M6C). La siguiente microestructura de Inconel 625 consiste en una matriz de austenita y carburos MC. podemos ver los granos recristalizados y maclas en esta microestructura.

Defectos de soldadura Inconel 625

El agrietamiento por solidificación del metal de soldadura (aparición de grietas en caliente en el centro de la soldadura) en Inconel 625 es posible y se informa. Las causas más probables son la microestructura altamente austenítica, la relación entre la profundidad y el ancho de la soldadura o la segregación de componentes de bajo punto de fusión, % de dilución (podría ser cuando se suelda con soldadura revestida, aunque TIG es muy limpia).

La humedad en los electrodos de soldadura revestidos puede causar porosidad en la soldadura debido a la presencia de altos niveles de hidrógeno en el metal de soldadura; sin embargo, dado que la microestructura de la soldadura es FCC, el agrietamiento por hidrógeno no es una preocupación cuando se suelda Inconel 625.

Grieta en caliente en soldadura Inconel 625