Procedimiento y directrices de soldadura AISI 8620 (21NiCrMo2)

Material AISI 8620

El acero AISI 8620 es un acero de baja aleación-medio carbono, aleado con Níquel, cromo y molibdeno utilizado para aplicaciones que requieren alta resistencia y tenacidad. 8620 se utiliza para engranajes y ejes que generalmente se cementan para proporcionar una mejor resistencia al desgaste. 

Debido al mayor porcentaje de carbono con la adición de estabilizadores austeníticos, AISI 8620 responde muy bien al tratamiento térmico que se utiliza principalmente para aumentar la dureza de esta aleación.

Propiedades químicas y mecánicas de AISI 8620

El número UNS de AISI 8620 es G86200. El número P de ASME para AISI 8620 es P No. 3, Grupo No. 3. El porcentaje de carbono de AISI 8620 es de 0,18 a 0,23 %, níquel de 0,4 a 0,6 %, cromo de 0,4 a 0,6 y molibdeno de 0,15 a 0,25 %. Los materiales equivalentes a AISI 8620 son 21NiCrMo2, 805M20 y SNCM220.

ngcb4 Procedimiento y directrices de soldadura AISI 8620 (21NiCrMo2)

El límite elástico del AISI 8620 es de 385 N/mm 2 (56 Ksi) y la resistencia a la tracción es de 530 N/mm 2 (77 Ksi).

AISI 8620 frente a 4140

AISI 8620 es una aleación de Ni, Cr y Mo con un rango medio de carbono, mientras que AISI 4140 es un acero con alto contenido de carbono aleado solo con Cr y Mo. No hay níquel en AISI 4140 como en AISI 8620.

4140 debido a un mayor porcentaje de carbono se usa principalmente en condiciones de templado y revenido (Q & T). Las propiedades químicas de AISI 4140 se dan a continuación para su comparación.

Carbón       Si     Minnesota       cr       Mes        S      PAGS
      0.40     0.30      0.88      1.10      0.24     0.015    0.021

Soldabilidad de AISI 8620

AISI 8620 tiene una soldabilidad moderada y se puede soldar sin mucha preocupación cuando se implementan las prácticas adecuadas. 

La soldadura de 8620 en estado recocido es mucho más fácil en comparación con la soldadura en condiciones endurecidas. La selección del electrodo de soldadura se basa en los requisitos de resistencia del metal de soldadura.

Soldadura Stick/ SMAW de AISI 8620

La soldadura revestida o soldadura SMAW de AISI 8620 se realiza utilizando E9018-G o E9018-M (AWS SFA 5.5). Antes de la soldadura, es esencial precalentar el material base a 350-400 ºF y la temperatura entre pasadas se mantendrá a un máximo de 600 °F (315 °C). 

Los electrodos de bajo hidrógeno deben hornearse completamente antes de su uso. Las pautas de horneado para electrodos de bajo hidrógeno se dan en el siguiente enlace.

El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT), si se requiere, se llevará a cabo entre 1150 y 1200 ºF. El tiempo de mantenimiento suele ser de 1 hora por pulgada del espesor del material.

La soldadura TIG y MIG de AISI 8620 se realiza con hilo de aporte tipo ER90S-G.

Cómo soldar AISI8620 a acero dulce, A36 y A1018

La soldadura con varilla o SMAW de AISI 8620 a grados de acero dulce o grados de acero al carbono como ASTM A36, ASTM A106 Grado 1018 se realizará con E9018-G. E9018-M (AWS SFA 5.5). 

El electrodo de soldadura tipo E7018 también se puede utilizar para soldar material 8620 con acero al carbono sin ningún problema. El precalentamiento es necesario solo para el material 8620 y no se requiere precalentamiento para el material de acero al carbono.

Cómo soldar AISI 8620 a AISI 4140

La soldadura con varilla de AISI8620 a AISI 4140 se puede realizar con varilla tipo E9018-G o ER90S-G. Los electrodos de bajo hidrógeno deben hornearse antes de su uso. Después de soldar, cubra la soldadura con Kaowool para permitir un enfriamiento lento y ayudar a controlar la dureza de la soldadura.

Cómo soldar acero endurecido 8620

La soldadura de acero inoxidable AISI 8620 endurecido requiere mucho cuidado ya que el área endurecida tiene una microestructura dura y con alto contenido de carbono que es propensa a agrietarse en la soldadura. 

Si se requiere soldar, precaliente el área a una temperatura más alta alrededor de 500 ºF y mantenga el precalentamiento durante el proceso de soldadura. Use el electrodo E9018-G para soldar. 

Si la grieta persiste, use una varilla tipo E7018 que tenga un metal de soldadura más suave en comparación con la varilla E9018-G. Después de soldar, cubra la pieza debajo de Kaowool para permitir un enfriamiento lento.