Tonalitat tèrmica i decoloració de la soldadura: criteris d'acceptació i neteja (AWS D18.2)

El tint per la calor de soldadura és la decoloració oxidada visible que es forma a l’acer inoxidable a prop d’una soldadura, i el seu color indica directament quanta calor i oxigen han deteriorat la pel·lícula protectora d’òxid de crom. La norma AWS D18.2 proporciona una taula de mostres de decoloració de soldadures que classifica aquests tons des dels tons palla lleugers acceptables fins als tons blaus, grisos i negres inacceptables, donant als fabricants un mètode objectiu per avaluar soldadures destinades a aplicacions sanitàries o crítiques des del punt de vista de la corrosió. Un tint més fosc significa una disminució de crom sota l’òxid i una menor resistència a la corrosió; per tant, els criteris d’acceptació i la neteja adequada tenen tanta importància com la soldadura mateixa. A Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. tractem l’estat post-soldadura com una part integrant del producte lliurat, no com un detall estètic secundari.

Per què es forma el tint per la calor i què signifiquen els colors
L'acer inoxidable resisteix la corrosió gràcies a una fina pel·lícula passiva d'òxid de crom que es regenera automàticament. Escalfi la zona de soldadura en presència d'oxigen i aquesta pel·lícula s'engrueix fins a formar un òxid d'interferència, el color del qual depèn de la temperatura i de l'exposició a l'oxigen, de manera semblant als colors de reveniment de l'acer al carboni. El groc palla clar i el daurat pàlid indiquen un òxid fi format a una temperatura moderada amb pèrdua mínima de crom. El blau més intens, seguit del gris i del negre, indiquen condicions més calentes i oxidants, i un òxid més gruixut.
El problema és el que hi ha sota el color. Per formar un òxid gruixut, la superfície extreu crom del metall just inferior, deixant una capa empobrida en crom. La resistència a la corrosió depèn de mantenir aproximadament un 10,5 % o més de crom a la pel·lícula passiva, de manera que una capa empobrida sota la coloració fosca per calor es corroeix molt més fàcilment. L'experiència de camp i els treballs de laboratori coincideixen que una coloració més fosca va associada a una menor resistència a la corrosió per picades i per fissures, la qual cosa explica per què els sistemes sanitaris, farmacèutics i exposats a clorurs mantenen una coloració molt controlada.

El concepte AWS D18.2
AWS D18.2 és un estàndard d'acceptació visual construït al voltant d'un diagrama de mostra física de decoloració de la soldadura a l'interior de soldades de tubs i canon austenítics. Es presenta una sèrie graduada d'ampules, cadascuna representant un nivell de decoloració des de zero fins a un tint cada vegada més fosc, i posa un número a cada una. Un fabricant o inspector compara la soldadura real amb la taula sota il·luminació definida i registra el nivell d'ajust. Nombre més alt, tonalitat més fosca i més resistència a la corrosió perduda.
El gràfic és més a casa amb tubs higiènics, on la superfície interior contacta el producte i on la qualitat de la purga posterior decideix el resultat. El seu valor és convertir una trucada subjectiva sobre "com de fosc és massa fosc" en un nivell repetible i comunicat que es pot escriure en una especificació i comprovar en el rebut.

El nivell que permeteu depèn de l’especificació aplicable i del grau de corrosivitat del servei; una línia d’aigua potable pot tolerar més coloració que un sistema d’alta puresa o d’alta concentració de clorurs.

Prevenció mitjançant purga inversa i control de la calor
La manera més eficaç de controlar la coloració tèrmica és mantenir l’oxigen fora de la zona de soldadura durant la soldadura i el refredament. Realitzeu una purga inversa a l’interior del tub amb argó, protegiu adequadament l’exterior i així manteniu el nivell d’oxigen per sota del llindar que produeix òxids gruixuts; per tant, una soldadura ben purgada resulta brillant o només lleugerament daurada. Mantingueu la purga fins que la soldadura es refredi per sota del llindar d’oxidació, perquè la coloració continua desenvolupant-se mentre el metall estigui calent i exposat.
Controlar la calor d’entrada, la velocitat de desplaçament i les temperatures entre passes limita l’oxidació total i l’amplada de la zona afectada. Excessiva calor produeix una coloració més ampla i més fosca i, en les classes duplex, comporta riscos de danys metal·lúrgics addicionals.

Eliminació de la coloració per la calor
Quan la coloració supera el nivell d’acceptació, cal eliminar-la juntament amb la capa empobrida en crom que hi ha a sota, i cal tornar a passivar la superfície. El mètode que s’utilitza depèn de l’accés i del servei.
La pasta decapant, un gel d’àcids nítric i fluorhídric, s’aplica amb una brotxa sobre la soldadura per dissoldre químicament l’òxid i la capa empobrida, i després es renta minuciosament; això restaura la resistència a la corrosió, però exigeix una manipulació cuidadosa i la neutralització dels residus. L’electropoliment elimina electroquímicament una fina capa superficial, deixant un acabat brillant, llis i enriquit en crom, que prefereixen els sistemes d’alta puresa. Els mètodes mecànics, com ara el raspallat amb fil de metall inoxidable, el xopat abrasiu amb materials nets o la rectificació, eliminen físicament la coloració, però cal utilitzar exclusivament eines d’acer inoxidable per evitar l’incorporació de ferro d’acer al carboni; a més, per si sols poden deixar una superfície menys resistente a la corrosió, llevat que se segueixin amb passivació.
Després de qualsevol eliminació, la passivació amb àcid nítric o cítric torna a formar un òxid net i enriquit en crom, i restaura la resistència a la corrosió que la coloració tèrmica havia fet perdre.

Quan la coloració és acceptable
No tota la tinció ha de desaparèixer. Una lleugera decoloració de color palla en una soldadura ben purgada en serveis moderats sovint compleix l’especificació i deixa pràcticament intacta la resistència a la corrosió. Que el normatiu aplicable i l’entorn determinin el nivell acceptat: els serveis higiènics, d’alta puresa i amb clorurs requereixen soldadures gairebé brillants, mentre que els serveis menys agressius poden acceptar un nivell baix de D18.2 sense neteja. El que importa és establir des del principi el nivell acceptable i verificar-lo, en lloc de fer-ho a ull, sense cap referència.

Orientació pràctica
Especifique un nivell màxim de descoloració segons la norma AWS D18.2 adequat per al servei previst, eviti la coloració mitjançant una purga posterior controlada i un control rigorós de la calor, i elimini i repassive qualsevol soldadura que superi aquest límit. Utilitzi eines exclusivament d’acer inoxidable per a la neteja mecànica, per evitar la contaminació per ferro, i enxague minuciosament les superfícies passivades amb àcid. Wenqiang fabrica tubs i pipes d’acer inoxidable soldats amb purga controlada i neteja posterior a la soldadura, i el nostre laboratori intern verifica la qualitat de les soldadures i l’estat superficial, de manera que el producte lliurat compleix tant els requisits de descoloració com els de resistència a la corrosió exigits per la vostra aplicació.

Preguntes freqüents
P: La coloració tèrmica de la soldadura redueix realment la resistència a la corrosió?
R: Sí. La coloració més fosca es forma quan el crom es difon des del metall just sota la superfície, deixant una capa empobrida en crom. Aquesta capa és més susceptible a la corrosió per picades i per fissures, fet pel qual la norma AWS D18.2 classifica la coloració tèrmica i per què els serveis més exigents en limiten la presència.
P: Quin és el millor mètode per prevenir la descoloració de la soldadura?
A: L’emprès de l’interior de la unió amb argó i la protecció de l’exterior exclou l’oxigen durant la soldadura i el refredament, mantenint la soldadura brillant o lleugerament daurada. El control de la calor aplicada i la continuació de l’emprès fins que la soldadura es refredi encara més limiten la coloració.

Per a canonades d’acer inoxidable soldades amb emprès control·lat, neteja post-soldadura i qualitat de soldadura verificada, contacteu Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. al +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/