2205 Material de soldadura de acero dúplex
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¿Qué es el acero inoxidable de aleación 2205?
La aleación 2205 (UNS S32305/S31803) es una aleación de acero inoxidable dúplex que contiene 22 % de cromo, 3 % de molibdeno, 5-6 % de níquel y nitrógeno. Fue diseñado para abordar los problemas de corrosión comunes que se encuentran en los aceros inoxidables de la serie 300. Presenta una excelente resistencia a la corrosión por picaduras, la corrosión por grietas y el agrietamiento por corrosión bajo tensión, y su resistencia es mayor que la de los aceros inoxidables austeníticos como 304 y 316.
¿A qué equivale un dúplex 2205?
Duplex 2205 equivale a las siguientes designaciones internacionales: UNS S31803 y S32205, EN/DIN 1.4462 y ASTM F51 o F60. La designación UNS S32205 es una versión más moderna y ampliamente utilizada con controles de composición más estrictos que el antiguo S31803.
La soldadura de acero inoxidable dúplex 2205 requiere alta precisión y normalmente requiere el uso de consumibles de soldadura cuya composición química y propiedades coincidan bien-para garantizar excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión en la junta soldada.
1. Selección de electrodos
E2209-16: Este es un electrodo comúnmente utilizado para soldar acero inoxidable dúplex 2205, conforme al estándar AWS A5.4. Su composición de aleación es similar a la del acero dúplex 2205, utilizado principalmente para soldadura por arco manual (SMAW). La junta soldada exhibe una estructura dúplex, lo que proporciona una excelente resistencia a la corrosión por picaduras, la corrosión por grietas y el agrietamiento por corrosión bajo tensión.
2. Selección del alambre de soldadura
ER2209: Este alambre de soldadura es adecuado para soldadura con gas protegido (GTAW, MIG), conforme al estándar AWS A5.9.
3. Precauciones
Precalentamiento y pos-calentamiento: generalmente no se requiere precalentamiento para soldar acero dúplex 2205, pero la temperatura entre pasadas debe controlarse y mantenerse por debajo de 150 grados para evitar el engrosamiento del grano en la zona afectada por el calor-.
Control de enfriamiento: el enfriamiento rápido a temperatura ambiente después de la soldadura ayuda a mantener una proporción adecuada de austenita-ferrita en la junta soldada, lo que garantiza la estructura de doble-fase del material.
Protección con nitrógeno: en algunos casos, agregar protección con nitrógeno puede aumentar la proporción de austenita durante la soldadura, mejorando la soldabilidad.
Valores típicos del análisis químico (% en peso)
| Carbón | Cromo | Níquel | Molibdeno | Nitrógeno | Otros |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.020 | 22.1 | 5.6 | 3.1 | 0.18 | S=0.001 |
|
PREN=[Cr%]=3.3 [Mo%]=16 [N%] Mayor o igual a 34 |
|||||
Propiedades mecánicas a temperatura ambiente
| ASTM A 240 | Típico | |
|---|---|---|
| Límite elástico 0,2%, ksi | 65 min. | 74 |
| Resistencia a la tracción, ksi | 90 min. | 105 |
| Alargamiento, % | 25 min. | 30 |
| Dureza RC | 32 máx. | 19 |
Propiedades de tracción a temperaturas elevadas
| Grado de temperatura F | 122 | 212 | 392 | 572 |
|---|---|---|---|---|
| Límite elástico 0,2%, ksi | 60 | 52 | 45 | 41 |
| Resistencia a la tracción, ksi | 96 | 90 | 83 | 81 |
Propiedades físicas
| Grado de temperatura F | 68 | 212 | 392 | 572 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Densidad | libras/pulg3 | 0.278 | - | - | - |
| Módulo de elasticidad | psi x 106 | 27.6 | 26.1 | 25.4 | 24.9 |
| Expansión lineal (68 grados F-T) | 10-6/grado F | - | 7.5 | 7.8 | 8.1 |
| Conductividad térmica | Btu/h pies grado F | 8.7 | 9.2 | 9.8 | 10.4 |
| Capacidad calorífica | Btu/lb pie grado F | 0.112 | 0.119 | 0.127 | 0.134 |
| Resistividad eléctrica | Ωpulg x 10-6 | 33.5 | 35.4 | 37.4 | 39.4 |
Mecanizado y Tratamiento Térmico:
Maquinabilidad: inferior a la de algunos grados de acero inoxidable austenítico estándar, como el 304.
Soldabilidad: se puede lograr una buena soldabilidad utilizando técnicas comunes de soldadura de acero inoxidable, generalmente sin necesidad de precalentamiento o post{0}}tratamiento térmico.
Tratamiento térmico: Evite el uso a temperaturas superiores a 300 grados para evitar la fragilidad. Es necesario un enfriamiento rápido con agua después del recocido para mantener sus propiedades.
Conformación: El doblado en frío es difícil y puede requerir recocido después de una deformación significativa. El doblado en caliente debe realizarse entre 950 y 1000 grados.
¿Cuáles son las especificaciones de la aleación 2205?
• ASTM/ASME………..A240 / SA 240 UNS S32205/S31803
• EURONORMA…………..1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
• AFNOR……………….Z3 CrNi 22.05 AZ
• DIN…………………….W. N° 1.4
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