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25/7/2019 Soldadura de los Aceros Inoxidables
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- Tutorial nº 48 -
Soldadura de los Aceros Inoxidables
Índice de contenidos:
1- Introducción
1.1- Generalidades
1.2- Tipos de procesos de soldadura
2- Aspectos operativos
2.1- Generalidades
2.2- Operaciones de corte y montaje
2.3- Preparación de bordes
2.4- Alineación de bordes y punteado de la soldadura
2.5- Piezas y material de respaldo
2.6- Grado de penetración de la soldadura
2.7- Humedad
2.8- Limpieza
2.9- Ventilación y control de humos
3- Procedimientos de soldadura más usados en aceros inoxidables
3.1- Soldadura por arco manual con electrodo revestido (SMAW)
3.2- Soldadura TIG
3.3- Soldadura MIG
4- Selección de electrodos
4.1- Generalidades
4.2- Diagrama de Schaeffler
4.3- Tipos de electrodos disponibles para aceros inoxidables
5- Soldadura de los Aceros Inoxidables Austeníticos
5.1- Generalidades
5.2- Características de la soldadura
5.3- Recomendaciones en la ejecución
6- Soldadura de los Aceros Inoxidables Ferríticos
6.1- Generalidades
7- Soldadura de los Aceros Inoxidables Martensíticos
7.1- Generalidades
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Tabla 1. Comparativa entre la Soldadura en Aceros Inoxidables Austeníticos Vs. Aceros al Carbono.
Aceros inoxidables
austeníticos
Aceros al
carbono
Observaciones
Punto de fusión
1400 - 1450 ºC
(Acero inoxidable
AISI 304)
1540 ºC
El acero inoxidable tipo 304 requiere menos
calor para producir la fusión, lo cual significa
una soldadura más rápida para el mismo calor
aportado por la fuente de soldeo, o bien,
requiere emplear menos calor para la misma
velocidad de soldeo.
Velocidad de
conductividad térmica
a 100 ºC
a 650 ºC
28%
66%
100%
100%
El acero inoxidable 304 conduce el calor mucho
más lentamente que los aceros al carbono, lo
cual va a producir gradientes de temperatura
más pronunciados. Esto va a originar como
resultado que se genere una mayor
deformación en la pieza soldada.Asimismo, que
los aceros inoxidables tengan una menor
velocidad de la conductividad térmica significará
una difusión más lenta del calor a través del
metal de base. Esto va a provocar que la zona
soldada permanecerá caliente por más tiempo,
originándose así un mayor riesgo de producirse
fenómenos como la precipitación de carburos
de cromo, que como se verá más adelante, va a
reducir la resistencia a la corrosión del acero.
Resistencia Eléctrica
(microhm.cm,aprox.)
a 20 ºC
a 885 ºC
72,0
126,0
12,5
125
Esto tiene especial relevancia en los métodos
de soldeo por resistencia eléctrica. En efecto,
una mayor resistencia eléctrica de los aceros
inoxidables 304 implica que se genera mayor
calor para el paso de la misma corriente
eléctrica. Esta propiedad, junto con la menor
velocidad de conductividad térmica de los
aceros inoxidables, va a condicionar que los
métodos de soldeo por resistencia eléctrica
sean más efectivos en los aceros inoxidables
que en los aceros al carbono.
Expansión térmica
pulg./pulg./ºC x 10-6 17,6 11,7
El acero inoxidable 304 se expande y contrae a
una velocidad más alta que los aceros al
carbono, lo cual significa que son más
8- Procedimientos de limpieza post-soldadura
8.1- Generalidades
8.2- Contaminación superficial
8.3- Incrustaciones de hierro
8.4- Daños mecánicos
DESARROLLO DEL CONTENIDO
1- Introducción
1.1- Generalidades
La soldadura en acero inoxidable varía sensiblemente respecto a la soldadura que pueda practicarse en piezas de acero
ordinario. Por ello, se hace necesario realizar un estudio detallado de las características que le son propias a fin de poder obtener
resultados óptimos de soldeo.
En la siguiente tabla se muestra una primera comparativa de la influencia de las propiedades físicas en la soldadura de aceros
inoxidables austeníticos frente a los aceros al carbono.
Tiguan
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(20 - 500 ºC) (20 - 628 ºC)
propensos a sufrir grandes deformaciones
durante la soldadura. Por lo tanto, en el caso de
los aceros inoxidables habrá que cuidar el
proceso de embridado de las piezas con el fin
de permitir la expansión y contracción de
manera que se pueda controlar la deformación
y el desarrollo de tensiones térmicas después
del enfriamiento. Por ejemplo, para los aceros
inoxidables deberán usarse más puntos de
soldadura (más puntadas) para la sujeción y
posicionado de las piezas que para el caso del
acero al carbono.
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Por otro lado, el empleo de aleaciones de acero inoxidable suele coincidir con aplicaciones que resultan ser críticas (industria
farmacéutica, alimenticia, nuclear...) por lo que es de vital importancia obtener soldaduras de la máxima calidad y cuyo resultado no
merme la resistencia a la corrosión o de salubridad inicial del acero inoxidable.
1.2- Tipos de procesos de soldadura
Los aceros inoxidables se pueden soldar empleando la mayoría de los procesos comerciales de soldadura, siendo los más
populares: la soldadura manual con electrodo revestido (SMAW), el procedimiento TIG y el procedimiento MIG.
No obstante, existen otros procesos que pueden ofrecer ciertas ventajas respecto a los
anteriores cuando se trata de altas producciones o fabricaciones especiales.
Por ejemplo, el proceso de soldeo por arco con electrodo tubular ha tenido gran avance
en los últimos años, produciendo una soldadura de mucha calidad en los aceros inoxidables
y de mayor eficiencia que los procedimientos con electrodo revestido, por ejemplo. Para
más información sobre este procedimiento se remite al lector a consultar el Tutorial nº 54
"Fundamentos de la Soldadura Tubular".
En otras ocasiones, cuando los espesores de las piezas a soldar sobrepasan los 6 mm, o
bien para soldadura en solapa, el procedimiento de soldadura por arco sumergido resulta el
más rentable y de mejor aplicación.
Otros procesos de soldadura, como los procedimientos por arco de plasma, electroescoria, procesos por haz de electrones,
láser o procesos de soldadura por fricción se están usando cada vez más, conforme se avanza en su desarrollo tecnológico. Y
otros, como los de soldadura por resistencia, soldadura por puntos, costura, proyección y flash se pueden adaptar muy fácilmente a
la soldadura de los aceros inoxidables.
Por el contrario, la soldadura oxiacetilénica no se recomienda para la soldadura de aceros inoxidables. Ello es debido porque
durante la soldadura se generan óxidos de cromo de un elevado punto de fusión, superior al del metal base. Estos óxidos no
funden y quedan sobre la superficie del baño dificultando el proceso de soldadura, además de disminuir la resistencia a la
corrosión, tanto de la soldadura como de las áreas adyacentes.
2- Aspectos operativos
2.1- Generalidades
Aunque en el Tutorial nº 40 "Fundamentos de la Soldadura por Arco Eléctrico" se estudia la influencia de parámetros como la
intensidad de corriente eléctrica, voltaje, posición del electrodo, etc., sobre el aspecto final de la soldadura, en este apartado se
estudiarán aquellos aspectos específicos a la soldadura de los aceros inoxidables.
En primer lugar, hay que reseñar que la soldadura en los aceros inoxidables genera un baño que en
general resulta menos fluido que el de un acero ordinario, y además la penetración obtenida en la
soldadura no es tan grande. Para compensar estos inconvenientes se debe prestar especial atención a las
operaciones previas de preparación y separación de bordes. En este sentido, se recomienda realizar
siempre un chaflán en los bordes para facilitar la fluidez y penetración del baño de fusión, además de
poder conseguir así de más espacio para que la pasada de raíz pueda ser más ancha.
Además, en comparación con el resto de aceros al carbono, los aceros inoxidables muestran una mayor
resistencia eléctrica debida a su estructura interna y composición, lo que implicará el empleo de mayores
niveles de intensidad de corriente en el equipo de soldeo eléctrico, entre un 25 y 50% superior a los
utilizados para soldar un acero común.
Si se emplease una corriente de intensidad demasiado baja dará lugar a un arco inestable, con interferencias de la escoria en el
arco que terminará pegándose en el electrodo y dará lugar a una incorrecta forma del cordón. Por el contrario, si se emplea una
corriente de intensidad demasiado elevada generará un salpicado excesivo y poco control sobre el baño de fusión, que terminará
produciendo fisuras y una pérdida de resistencia a la corrosión por pérdida de cromo en la composición final del cordón.
En cuanto a la posición a mantener del electrodo, ésta dependerá de las distintas técnicas de avance en función de la posición
en que se realiza la soldadura, que a saber son:
- Soldadura a derecha;

- Soldadura a izquierda;
- Soldadura en vertical;
- Soldadura en cornisa;
- Soldadura en techo.
a) Soldadura a derecha:
La soldadura a derecha proporciona una mayor penetración y avance de la pistola. Por otro lado, se evita el riesgo de
inclusiones de escorias, y además disminuye la probabilidad de formación de poros o de falta de fusión del baño. Genera un baño
muy caliente y fluido, lo que requiere cierta habilidad por parte del operario. Se ejecuta mediante pasadas estrechas.
Esquema de soldadura a derecha
b) Soldadura a izquierda:
La soldadura ejecutada a izquierda proporciona poca penetración, por lo que sólo se recomienda para soldar chapas finas. Por
otro lado, requiere menor intensidad de corriente, por lo que el calor aportado al proceso es menor. Tiene tendencia a la formación
de poros y de falta de fusión en el baño. Genera cordones anchos.
Esquema de soldadura a izquierda
c) Soldadura en vertical:
Para soldadura vertical el electrodo se recomienda mantenerlo perpendicular a la pieza, usándose una leve oscilación en la
pasada de raíz.

Tabla 2. Métodos de Corte del Acero Inoxidable.
Método Espesor/Geometría Observaciones
Guillotina Láminas, cintas, placas finas
Se debe realizar una preparación previa del
borde expuesto al ambiente para eliminar el
riesgo de formación de rendijas.
Corte por sierra y abrasivo Amplio rango de espesores
Se recomienda eliminar restos de lubricantes o
líquidos de corte antes de proceder a la
soldadura o al tratamiento térmico previo.
Maquinado Formas geométricas variadas
Se recomienda eliminar restos de lubricantes o
líquidos de corte antes de proceder a la
soldadura o al tratamiento térmico previo.
Corte con arco de plasma Amplio rango de espesores
d) Soldadura en cornisa:
e) Soldadura en techo:
Para las soldaduras ejecutadas en techo se recomienda realizar varias pasadas pequeñas con oscilación.
En general, para cualquier soldadura en aceros inoxidables se recomienda emplear la intensidad de corriente mínima, pero que
proporcione un arco estable y cordones rectos. Con ello se conseguirá un cordón con mejor resistencia a la corrosión y minimizará
también el aporte de calor, lo que reduce el riesgo a la fisuración del cordón y a la generación de deformaciones.
2.2- Operaciones de corte y montaje
Previo al proceso de soldadura de las piezas, éstas deberán ser cortadas con las medidas y geometrías precisas para luego ser
posicionadas y montadas. Con excepción del corte oxiacetilénico, el acero inoxidable puede ser cortado con los mismos métodos
de corte utilizados en los aceros al carbono.
Efectivamente, el único método de corte que no puede emplearse en los aceros inoxidables es el corte oxiacetilénico. El motivo
de no poderse emplear el procedimiento de corte oxiacetilénico es porque se forma una gran cantidad de óxidos de cromo
refractarios, cuyo punto de fusión es superior al del metal base, lo que impide que pueda llevarse a cabo un corte preciso y de
calidad.
En la siguiente tabla se indican los procedimientos de corte más empleados en piezas de acero inoxidable, en función de su
espesor y forma geométrica:

Antes de soldar, se debe amolar los bordes y
superficies cortadas para limpiar bien el metal.
Corte con polvo metálico Amplio rango de espesores
Se trata de un corte menos preciso que el corte
con plasma, y además una vez efectuado el
corte se deben eliminar todas las escorias
formadas.
Corte por arco de grafito
Usado para acanalar la parte
posterior del cordón de soldadura y
para cortar piezas con formas
irregulares
Antes de soldar, se deben amolar los bordes y
superficies cortadas para limpiar bien el metal.
2.3- Preparación de bordes
A continuación, se muestran las preparaciones de borde recomendadas para la soldadura de chapas y planchas de acero
inoxidable, con objeto de obtener un cordón de soldadura final con un diseño óptimo:
En las siguientes figuras se muestra el diseño típico para juntas de tubos de acero inoxidable con soldadura MIG, ya sea con o
sin insertos consumibles:

En cuanto a la separación de bordes, ésta deberá ser la óptima, ni muy ancha porque requerirá mayor cantidad de material de
aporte y por tanto encarecerá la soldadura, ni tampoco muy estrecha que no permita una penetración completa del cordón.
En general, se recomienda mantener una separación entre bordes del metal base aproximadamente igual al diámetro del
electrodo que se vaya a emplear, practicando un ángulo de 60º aprox. para biseles en "V" en los bordes de las piezas.
2.4- Alineación de bordes y punteado de la soldadura
Dotar de un alineamiento adecuado de las piezas antes de soldar mejora la tolerancia de fabricación, el aspecto final del cordón
y el tiempo de soldadura, además que genera una menor deformación residual de las piezas soldadas.
Cuando una de las piezas a soldar es sensiblemente más gruesa que la otra pieza (por ejemplo, al soldar el borde de la cubierta
de un tanque con su pared lateral, donde el espesor de la chapa que constituye la cubierta del tanque suele ser más gruesa que la
chapa superior de la pared lateral), el borde de la pieza más gruesa (en este caso el borde de la cubierta del tanque) deberá ser
maquinado para rebajarlo e igualar los espesores soldados. Esto ayudará a disminuir la concentración de tensiones, y por ende, las
deformaciones residuales.
Una vez que las piezas hayan sido posicionadas se suelen puntear las
juntas para conseguir mantener el alineamiento y la separación uniforme entre
bordes.
Para evitar que se desalinee las piezas durante el punteado, la secuencia de
puntadas deberá comenzarse con un punto en cada extremo de la plancha,
para posteriormente realizar otro punto en el centro mismo, según se muestra
en la figura adjunta A.
La secuencia continuará realizando puntos de soldadura en el centro de
cada tramo que resulte de ir avanzando con el proceso de punteado, como
también se indica en la figura A.
Por el contrario, cuando las puntadas se realizan sólo desde un lado, como
se muestra en B, los bordes se juntan y las chapas quedarán desalineadas y
deformadas.
En general, y debido a la mayor expansión térmica de los aceros
inoxidables, los puntos de soldadura para la alineación de las chapas se
deberán colocar más juntos que si fuera para soldar piezas de acero al carbono
ordinario.
El grosor de las puntadas deberá ser, en general, lo más pequeño posible,
en torno a 3 ó 4 mm o incluso menos, como un pequeño punto, para el caso de
chapas muy finas. En caso de chapas muy gruesas pueden darse puntadas más anchas (en torno a 20 mm), aunque en este caso
deberán ser esmeriladas. Lo importante, en todo caso, es que las puntadas no causen defectos en el cordón de la soldadura final.
Asimismo, se recomienda ejecutar el punteado de las piezas empleando el procedimiento TIG dado que permite controlar más
fácilmente el tamaño de las puntadas.
Aquellas puntadas que se incorporen a la soldadura final deberán ser limpiadas con cepillo o esmeriladas. En todo caso, se
deberán inspeccionar para comprobar que no tengan ningún tipo de agrietamiento o rajaduras, en cuyo caso deberán ser
eliminadas por esmerilado.
2.5- Piezas y material de respaldo

En caso de tener que ejecutarse la soldadura solamente por uno de los lados de la chapa se recomienda emplear unas piezas
de respaldo por el otro lado, con objeto de conseguir un mejor acabado del cordón, una adecuada penetración de raíz y evitar la
formación de grietas y rendijas que afecta tan negativamente a la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables.
Decir que en caso de poderse ejecutar la soldadura por ambos lados, estas
piezas de respaldo no serían necesarias.
Pero en caso de tener que utilizar piezas de respaldo, lo más común es
emplear barras de cobre, debido a la alta conductividad que presenta el
material de cobre. El diseño y forma de la barra de respaldo dependerá si se
usa o no gas de respaldo en la soldadura, según se indica en la figura adjunta.
Cuando se utilice una barra de respaldo que sea de cobre, se deberá
prestar especial atención en direccionar adecuadamente el arco de soldadura
para evitar que el cobre de la barra de respaldo se funda y se incorpore al baño
de fusión. Si el cobre fundido contamina el baño de fusión podría dar lugar a la
formación de grietas, reduciendo la resistencia mecánica y contra la corrosión
de la soldadura.
Por ello, lo que se recomienda es decapar la zona después de soldar para
eliminar posibles trazas de cobre, algo que habrá que hacer obligatoriamente si
a la soldadura se le tiene previsto que le siga un tratamiento de temple.
El uso de argón como gas de respaldo provee una excelente protección al
lado interno de las soldaduras con el procedimiento TIG. Ayuda a controlar la
penetración y mantiene una superficie exterior del cordón de buen aspecto y
limpia.
El nitrógeno también se puede usar como gas de respaldo, y tiene un precio
más ventajoso comparado con el argón. Sin embargo, habrá que cuidar que el
nitrógeno no se introduzca dentro de la atmósfera del arco, porque podría alterar la composición de la soldadura.
Además de las barras de cobre se pueden emplear piezas cerámicas, cintas y pastas que están disponibles comercialmente,
que ofrecen alguna protección contra el quemado, pero ofrecen poca protección contra la oxidación. Por ello, en este caso se hace
necesario realizar un proceso de limpieza final por medios abrasivos o decapado con ácidos.
2.6- Grado de penetración de la soldadura
Para que una soldadura a tope pueda desarrollar totalmente sus propiedades de resistencia mecánica es necesario que la
penetración del metal de aporte sea completa, de manera que rellene todo el espacio entre las piezas soldadas.
Es muy importante evitar que se formen huecos o rendijas sin rellenar de material de aporte por una falta de penetración pues
esto, además de reducir la resistencia mecánica de la soldadura, es un foco de corrosión.
En efecto, las grietas y rendijas son zonas donde no existe suficiente aireación por lo que suele haber una escasez de oxígeno.
Esta escasez de oxígeno impide la correcta formación de la capa protectora de óxido de cromo sobre la superficie del acero, es
decir, no tiene lugar la pasivación del acero que le confiere la naturaleza de inoxidable. Por lo tanto, grietas y rendijas se convierten
en puntos críticos por donde suele comenzar la corrosión del metal.
En este sentido, y como el baño de soldadura de un acero inoxidable es menos fluido que el del acero al carbono, su poder de
penetración también es menor. Por ello, habrá que poner especial atención a la penetración de la junta soldada y disponer de un
espacio mayor para el cordón de raíz de manera que se favorezca el relleno con material de aporte.
Por ello, una vez realizada la soldadura, se hace necesario realizar el sellado de grietas, hendiduras, rendijas o el relleno de
cráteres, pues son el origen de fenómenos corrosivos que reducen la resistencia del metal.
Concretamente la formación de cráteres, que se originan en los puntos inicial (cebado del arco) y final del cordón de soldadura
(donde se interrumpe el arco), son posibles focos de inicio de corrosión. De esta manera, se debe proceder a eliminar estas
irregularidades mediante un relleno con material de soldadura y posteriormente aplicar un ligero pulido con abrasivos de grano fino
para eliminar la posible presencia de irregularidades en la superficie.
2.7- Humedad
Otros de los aspectos que habrá que cuidar mucho es la humedad, cuya presencia puede producir porosidades en el cordón de
soldadura. La humedad no sólo puede presentarse en el ambiente que rodea mientras se ejecuta la soldadura, sino que puede
estar presente a través del metal base o estar ya impregnada en el propio revestimiento de los electrodos inoxidables que se
empleen.
Para ello se recomienda mantener los electrodos en ambientes cerrados y calefactados a 100 ºC, o bien en termos portátiles
hasta su utilización, para evitar que se produzca la absorción de humedad por parte del revestimiento del electrodo.
Síntomas que pueden avisarnos de la presencia de humedad en el revestimiento de los electrodos es la dificultad que presenta
la remoción de la escoria de la superficie del cordón o la presencia visible de porosidad.

Tabla 3. Temperatura de fusión de metales y óxidos metálicos.
Metal
Temperatura de fusión
(ºC)
Óxido metálico
Temperatura de fusión
(ºC)
Hierro 1.537 Fe2O3 1.565
Níquel 1.454 NiO 1.982
AISI 304 1.400 - 1.454 Cr2O3 2.266
Azufre, carbono
2.8- Limpieza
Otro aspecto a cuidar es la limpieza tanto del propio cordón como de las zonas cercanas en una distancia de 5 a 8 cm. Una
limpieza insuficiente podrá provocar una pérdida de resistencia a la corrosión del propio cordón de soldadura o de las zonas
adyacentes afectadas térmicamente (ZAT) por la soldadura, así como dar origen a una posible aparición de fisuras, porosidad o
discontinuidades internas por falta de fusión.
A continuación se enumeran algunas reglas a tener en cuenta para mantener una buenas condiciones de limpieza:
• Antes de ejecutar la soldadura tanto los bordes como las superficies adyacentes deberán estar limpias y libres de grasas,
aceites, para lo que se recomienda el empleo de disolventes no clorados (los disolventes clorados pueden dejar restos de cloruros
sobre la superficie del acero que si no se limpian adecuadamente pueden originar corrosión).
• Asimismo los bordes de las piezas a soldar deben estar libres de óxidos superficiales, los cuales suelen quedar después de
realizar cortes por métodos térmicos. Estos óxidos están compuestos principalmente de cromo y níquel proveniente del propio
acero inoxidable, los cuales poseen una temperatura de fusión mucho mayor que la del metal de base, y por lo tanto no se funden
durante la soldadura.
Por ello, estos restos de óxidos pueden quedar atrapados en el interior de la soldadura, dando lugar a un defecto interno que es
dificultoso detectar, incluso por radiografía. Esto supone una diferencia básica con la soldadura de aceros ordinarios, dado que con
los aceros ordinarios los óxidos de hierro funden a casi la misma temperatura que el metal de base.
En la siguiente tabla se muestra las diferencias de temperatura de fusión entre el metal base y sus óxidos:
Cuando se pretenda soldar aceros inoxidables que hayan estado en servicio y expuestos a altas temperaturas, posiblemente
sus superficies estarán fuertemente oxidadas. En estos casos, el empleo de cepillos de alambres pule la superficie, pero las capas
de óxidos que estén más fuertemente adheridas deberán ser eliminadas mediante esmerilado o maquinado, y si el óxido todavía
persiste, entonces se puede emplear un decapado ácido de la zona afectada o un blastinado.
• En otras ocasiones, las piezas de aceros que han de ser soldadas han estado previamente prestando un servicio en ambiente
químico lo que provoca que puedan estar contaminadas por productos químicos. Por ejemplo, un acero inoxidable que haya
permanecido de servicio en un medio cáustico y se suelda, es posible entonces que tanto el cordón como la zona afectada
térmicamente por la soldadura puedan desarrollar fisuras.
Por tanto, es una práctica recomendable neutralizar los residuos alcalinos con una solución medianamente ácida y los ácidos
con una solución medianamente alcalina, antes de proceder a la realización de soldaduras en equipos que hayan estado en
contacto con elementos químicos. A todo tratamiento neutralizador deberá seguir siempre un lavado con agua caliente para
eliminar los residuos.
• Una vez finalizado el cordón de soldadura se deberá remover cualquier resto de escoria que quede depositada sobre el
cordón, dado que si quedara algo de escoria sobre el cordón, la zona cubierta por la escoria no quedaría expuesta al aire y no
podría formarse la película protectora de óxido de cromo (pasivación del acero). Para la eliminación de escorias se recomienda el
empleo de cepillos cuyas púas sean también de alambre de acero inoxidable.
• Se recomienda el empleo de gel decapante para aceros inoxidables con el fin de
conseguir una mejor limpieza y pasivado del acero. Con ello se consigue aumentar la
resistencia al ataque químico de la zona soldada al eliminar cualquier residuo que pudiera
generar corrosión.
Una vez aplicado el gel se deberá esperar unos minutos para que éste reaccione,
lavándose a continuación la zona aplicada con agua a presión.
• También se recomienda aplicar gel a ambos lados del cordón de soldadura para prevenir
las salpicaduras en las zonas anexas. Las salpicaduras de soldadura crean pequeñas
marcas sobre la superficie de la pieza. En estos puntos la capa protectora del acero
inoxidable es penetrada y se crean pequeñas rendijas donde la corrosión puede originarse.
Tanto el gel aplicado, como las salpicaduras, serán retirados mediante un proceso posterior
de limpieza y lavado de las superficies.
• Asimismo, para soldaduras multipasadas se debe extremar la precaución de eliminar la escoria entre pasadas y evitar que
quede atrapada en el interior del cordón entre pasadas, dado que darán lugar a puntos de fragilidad de la soldadura.
• En ocasiones, la presencia de ciertos elementos y compuestos en la superficie de las piezas pueden causar fisuras, defectos
de soldadura o disminución en la resistencia a la corrosión en la soldadura y en la zona afectada por el calor. En la siguiente tabla
se indican los elementos que deben ser evitados, así como cuál es su fuente de origen habitual:

Procedente de hidrocarburos tales como fluidos de
corte, grasas, aceites, ceras e imprimantes.
Azufre, fósforo, carbono Crayones para marcar y pinturas
Plomo, zinc, cobre
Procedentes de herramientas tales como martillos,
barras de respaldo de cobre, pinturas ricas en zinc.
La presencia de azufre, fósforo y otros metales de bajo punto de fusión pueden causar fisuras en la soldadura o en la zona
afectada por el calor. Un tratamiento con ácido nítrico seguido de una neutralización antes de ejecutar la soldadura ayudará a
eliminar estos restos de contaminantes.
El carbono o materiales carbonosos dejados en la superficie antes de la soldadura, pueden dar lugar a una capa superficial con
alto contenido en carbono que también puede reducir la resistencia a la corrosión en determinados ambientes.
Los contaminantes a base de aceite o grasa (hidrocarburos) deberán ser eliminados mediante una limpieza con solventes. Este
tipo de contaminantes no es posible eliminarlos mediante tratamiento ácido o con agua. La norma ASTM A380, que se refiere a los
procedimientos para limpieza y decapado de equipos de acero inoxidable, es una guía excelente para fabricantes y usuarios.
Un procedimiento típico para eliminar aceites o grasas incluye:
- Eliminar el exceso de contaminante con un trapo limpio.
- Limpiar el área a soldar (por lo menos 50 mm a cada lado de la soldadura) con un solvente orgánico, tales como solventes
alifáticos, o bien solventes de naturaleza clorada. No obstante, el problema principal de usar solventes clorados es que pueden
permanecer y concentrarse en fisuras, y más tarde iniciar procesos de corrosión por rendijas o por stress, si no se eliminan
completamente con una buena limpieza posterior. Por ello, los solventes no clorados se prefieren para la limpieza del acero
inoxidable, y son prioritarios usarlos siempre que se trate de la limpieza de equipos y piezas que contengan ranuras en su
superficie.
- Una vez aplicado los solventes, y transcurrido el tiempo de reacción de éstos, se deben eliminar completamente
secándolos con trapo limpio.
- Se debe asegurar la completa limpieza. Un residuo en el trapo de secado puede indicar limpieza incompleta. Donde el
tamaño de la pieza lo permita, se recomienda utilizar el test del rompimiento de la película de agua.
2.9- Ventilación y control de humos
Una buena guía de referencia sobre seguridad en soldadura es la norma ANSI/ASC, Z49.1-88, "Safety in Welding and Cutting",
publicada por la American Welding Society.
Una adecuada ventilación es importante para minimizar la exposición de los operarios soldadores a los humos, producidos
durante los procesos de soldadura y corte de todos los metales, incluyendo al acero inoxidable.
Además de una buena ventilación, los soldadores deben evitar aspirar los humos que se desprenden del trabajo de soldeo,
posicionándose de tal manera que su cabeza se encuentre fuera de la columna de humo.
La composición de los humos de soldadura varía con el metal de aporte y el proceso. Las soldaduras por arco también producen
gases como ozono y óxidos de nitrógeno. Se ha manifestado preocupación en la soldadura con consumibles de acero inoxidable y
aceros de alta aleación debido al cromo, y en menor grado al níquel, presentes en los humos de soldadura. Una buena ventilación
minimizará estos riesgos a la salud.
El Instituto Internacional de Soldadura desarrolló una serie de hojas informativas para soldadores, que ofrecen sugerencias
internacionalmente aceptadas para el control del humo. Para más información se invita al lector a consultar estas
recomendaciones.
3- Procedimientos de soldadura más usados en aceros inoxidables
3.1- Soldadura por arco manual con electrodo revestido (SMAW)
En este proceso el electrodo es un alambre revestido, donde el soldador controla el proceso manualmente sobre la longitud y
dirección del arco que se establece entre el extremo del electrodo y la pieza a soldar (metal base).
El calor generado por el arco eléctrico funde el revestimiento y la varilla metálica del electrodo, a la vez que la combustión del
revestimiento sirve para crear una atmósfera protectora que impide la contaminación del material fundido.
Las gotas de metal fundido procedente de la varilla metálica del electrodo van a depositarse en el baño de fusión. A la vez, el
material procedente de la fusión del revestimiento del electrodo genera una escoria, que por viscosidad flota sobre el baño de
fusión, protegiéndolo contra un enfriamiento rápido y de la contaminación del aire circundante.
Una vez frío el cordón se procede a eliminar la escoria que queda como una especie de costra sobre la superficie del cordón.
Además de las funciones de protección del baño de fusión, el recubrimiento del electrodo desempeña otras funciones, entre las
que están las siguientes:
• Debido a que el recubrimiento exterior no se quema tan rápido como el alambre del electrodo, genera una especie de cráter en
la punta del electrodo que permite concentrar la salida del arco, controlando mejor la dirección del arco, lo que permite también

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poder soldar en varias posiciones, además de mejorar la eficiencia
de la soldadura y disminuir las pérdidas de energía.
• Debida a la composición química del revestimiento, éste permite
mejorar el cebado y estabilizado del arco, motivado por la presencia
en su composición de sales de sodio y potasio que garantizan la
presencia de iones positivos durante el proceso de soldadura.
• Como el alambre del electrodo no siempre será de la misma
composición que el metal base, el decapante que constituye el
recubrimiento permite aportar aleaciones al metal de soldadura que
mejoren las características mecánicas del cordón.
• Como ya se ha dicho, durante el quemado del recubrimiento del
electrodo se origina una envolvente gaseosa que permite desalojar
al oxígeno y al nitrógeno del metal fundido, evitando la oxidación del
cordón de soldadura.
• Además, como también se ha dicho, el recubrimiento del electrodo genera una capa de escoria que queda depositada sobre el
baño de fusión protegiéndolo de la contaminación atmosférica mientras el baño está fluido y regulando su velocidad de
enfriamiento, dando como resultado un cordón más óptimo en resistencia mecánica y frente a la corrosión.
Los electrodos para la soldadura manual por arco revestido se seleccionarán, primero en función del metal base a soldar, y
después de acuerdo con el tipo de recubrimiento. En principio, el tipo de alambre del electrodo a utilizar será de una aleación, al
menos igual en composición al del metal base, o si puede, más alta.
Aunque en el apartado 4.3 de este tutorial se expone con más
detalle los diferentes tipos de electrodos más empleados en los
aceros inoxidables, a continuación se expondrá algunos aspectos
generales para los electrodos más comúnmente usados en el
procedimiento de soldadura manual por arco revestido.
La composición química del recubrimiento empleado en el
electrodo influirá en aspectos tales como las posiciones admisibles
de soldeo o la forma y uniformidad del cordón de soldadura.
La norma AWS reconoce dos grandes familias de electrodos
especiales, designados mediante los sufijos -15 y -16 que se
incluyen al final en la designación del electrodo.
Los terminados en -15 son electrodos de óxido de calcio o tipo básico, que se usan con corriente continua polaridad inversa
(CCPI). Generan soldaduras limpias, con bajo contenido de nitrógeno, oxígeno e inclusiones. Las soldaduras realizadas con estos
electrodos ofrecen una buena resistencia a la rotura, son dúctiles y tienen la mejor resistencia a la corrosión. Estos electrodos
tienen buena penetración y se pueden usar en todas las posiciones, lo cual es deseable en los trabajos de montaje.
Por otro lado, el recubrimiento de los electrodos tipo -16 generalmente tiene una mezcla de óxidos de calcio y titanio y se usan a
menudo con corriente alterna. Son más populares que los del tipo -15 debido a sus mejores características de operación. El arco es
estable y uniforme, con una buena transferencia de metal. El cordón de soldadura es uniforme, con un contorno entre plano y
ligeramente cóncavo. La escoria se elimina fácilmente sin que quede un film secundario en el cordón de soldadura.
A continuación, se exponen algunas recomendaciones a tener en cuenta en la soldadura manual por arco con electrodo
revestido en los aceros inoxidables:
• Almacenamiento y manejo de electrodos: una vez abierto el paquete de electrodos, estos deben
conservarse a la temperatura que indique el fabricante, generalmente suele ser una temperatura de
almacenamiento de 110 ºC. Si los electrodos han estado expuestos a humedad, entonces deberán ser
reacondicionados calentándolos hasta unos 260 ºC para eliminar la humedad del recubrimiento.
La presencia de humedad en los electrodos que van a ser empleados en la soldadura de aceros
inoxidables es altamente perjudicial, dado que el hidrógeno generado puede producir porosidad en la
soldadura. Además, en el caso de aceros inoxidables dúplex, la humedad genera el riesgo añadido de
sufrir de gran fragilidad por hidrógeno en el cordón de soldadura.
La humedad en el recubrimiento no es la única causa de porosidad en la soldadura, la presencia de
restos de pinturas o grasa en los bordes de las piezas a soldar también puede generar porosidad.
En el caso de presentarse los electrodos mojados, estos deberán ser automáticamente descartados.
• Intensidad de corriente: aunque los fabricantes suelen indicar los rangos de corriente a emplear con los electrodos para cada
diámetro, al tener los aceros inoxidables una mayor resistencia eléctrica que los aceros ordinarios, los rangos de intensidad de
corriente que se necesiten para soldar los aceros inoxidables supondrá un aumento del orden del 25 al 50% respecto a los
necesarios para soldar acero común.
• Encendido y apagado del arco: el establecimiento del arco deberá realizarse en un punto de la junta de soldadura de manera
que el metal depositado en el establecimiento del arco se vuelva a fundir.
Tampoco se recomienda extinguir de forma abrupta el arco, lo que dará lugar a cráteres. Para evitar esto, se recomienda
mantener al final el arco unos momentos sobre la soldadura y luego moverlo rápidamente hacia atrás a la vez que se va alzando el
arco del cordón hasta que éste se extingue.

• Evitar realizar excesivos movimientos de oscilación con el electrodo, pues podrá dar lugar a un aporte excesivo de calor sobre
el cordón que puede causar fisuras o deformaciones en la soldadura.
3.2- Soldadura TIG
El proceso TIG (Tungsten Inert Gas) resulta un procedimiento muy adecuado para soldar el acero inoxidable. En este caso, el
arco eléctrico se establece entre un electrodo no consumible de Tungsteno y el metal base, bajo una atmósfera protectora
generada por un gas inerte.
El gas inerte (normalmente argón) se usa para proteger del aire circundante al metal
fundido de la soldadura. Si es necesario, también se puede agregar metal de aporte en
forma de un alambre o varilla que se introduce dentro del arco, de forma bien manual o
automáticamente, para fundirlo y cuyas gotas caigan dentro del baño de fusión.
El procedimiento de soldadura TIG genera cordones de gran calidad, sin escorias
(dado que emplean electrodos no consumibles sin revestimiento), ni proyecciones, por lo
que se usa para soldaduras de responsabilidad en acero inoxidable, donde obtener
soldaduras de calidad sea necesario.
Generalmente el procedimiento TIG se suele emplear para soldar piezas de poco espesor (hasta 6 mm. aproximadamente),
dado que para espesores de piezas mayores de 6 - 7 mm este procedimiento no resulta económico. De esta manera, para
espesores mayores a los 6 mm., se suele emplear procedimientos de soldadura por arco sumergido.
Entre las ventajas que presenta este procedimiento están las siguientes:
• No genera escorias en el cordón, lo cual reduce las tareas de limpieza posterior a la soldadura.
• Es un proceso que se puede emplear en todas las posiciones de soldadura, lo cual lo hace especialmente recomendable para
la soldadura de tubos y cañerías.
• No genera salpicaduras alrededor del cordón.
• Afecta muy poco a la composición química y propiedades del metal base durante el proceso de soldadura.
- Equipamiento para la soldadura TIG:
Para soldar aceros inoxidables mediante procedimiento TIG se debe emplear corriente continua con polaridad directa (electrodo
conectado al negativo).
Asimismo, para soldar en TIG se recomienda emplear como fuente de energía un equipo de alta frecuencia que permita iniciar la
soldadura y establecer el arco sin necesidad de tener que tocar con el electrodo la pieza, con ello se evita la contaminación tanto
del metal base como del electrodo.
También se recomienda que el equipo de soldeo disponga de un dispositivo
de control, un pedal por ejemplo, cuyo accionamiento permita regular el nivel de
intensidad de corriente que suministra el equipo. Con ello el operario podrá
aumentar o disminuir la intensidad de corriente en función de las condiciones de
trabajo de la soldadura.
Esto es especialmente útil en los momentos finales de la soldadura, porque
de esta forma se conseguirá un apagado gradual del arco conforme se va
reduciendo progresivamente la intensidad de corriente. Con ello, se logra
disminuir el tamaño del baño de fusión y evitar la formación de grietas al final del
cordón.
En caso de no disponer de un equipo de control de la fuente que permita reducir la intensidad de corriente en los momentos
finales de la soldadura, se recomienda, como alternativa, aumentar la velocidad de avance en los últimos tramos de soldadura para
así conseguir disminuir el tamaño del baño de fusión.
- Consumibles:
Como gas protector para soldar aceros inoxidables mediante procedimiento TIG se suele utilizar argón puro, helio o una mezclas
de ambos. En la soldadura manual y de chapas con espesores menores de 1,6 mm se recomienda emplear argón como gas de
protección. Por el contrario, el helio produce un mayor flujo calorífico y una penetración más profunda, lo cual puede ser una
ventaja en algunas operaciones de soldadura automática. Las mezclas de argón-helio pueden mejorar el contorno de la soldadura
y la mojabilidad.
También se suele usar una mezcla de argón-hidrógeno en la soldadura de inoxidables austeníticos. Las mezclas con oxígeno
que se usarán en el sistema MIG como se verá a continuación, no deben utilizarse con TIG debido al deterioro que ocasionan en el
electrodo de tungsteno. Las adiciones de nitrógeno no se recomiendan por la misma razón.
Los metales de aporte más adecuados para la soldadura TIG de los aceros inoxidables se indican en el apartado 4.3 de este
tutorial. Las varillas rectas se suelen utilizar en la soldadura TIG manual, mientras que el material de aporte para los procesos
automatizados suelen suministrarse en forma de rollos o bobinas. Antes de soldar el alambre desnudo deberá ser limpiado y
almacenado en lugar protegido y cubierto para evitar su contaminación con otros materiales.
- Recomendaciones operativas en el soldeo:

Al ser los electrodos en el proceso TIG elementos no consumibles, se deben seleccionar aquellos electrodos que ofrezcan
mucha durabilidad y no se degraden (temperaturas de fusión > 4000 ºC) y a la vez garanticen un correcto cebado y mantenimiento
del arco.
En este sentido, se recomienda elegir electrodos de tungsteno
aleados con torio (Th) o con circonio (Zr) que mejoren el punto de fusión
del tungsteno puro, y favorezcan el encendido y estabilidad del arco.
Mantener el extremo del electrodo con un correcto afilado es esencial
para conseguir una soldadura de calidad y un arco estable, según se
muestra en la figura adjunta.
Como ya se dijo anteriormente, el establecimiento del arco entre el
electrodo y el metal base, se produce más fácilmente si se cuenta con
una fuente de alta frecuencia que permita iniciar la soldadura y
establecer el arco sin necesidad de tener que tocar con el electrodo la
pieza.
En ausencia de estos dispositivos, se puede iniciar el arco frotando la
superficie del metal base a soldar con el electrodo, pero se corre el riesgo de contaminar al electrodo y también al metal base. Para
ello, puede resultar útil utilizar pequeños trozos de planchuela de acero inoxidable adyacentes a la soldadura donde establecer el
arco, para eliminar así el posible daño en el metal de base.
Del mismo modo, y con objeto de evitar la formación de cráteres en el punto final del cordón, antes de levantar el electrodo y
apagar el arco, se deberá actuar sobre el pedal de la fuente para ir disminuyendo de forma progresiva la intensidad de corriente. En
caso de no disponer de este dispositivo, se deberá aumentar la velocidad de soldadura en los momentos finales de la soldadura
antes de levantar el electrodo, como ya se comentó anteriormente.
Realizar una buena práctica de apagado del arco es especialmente importante en los cordones que constituyen las pasadas de
raíz, dado que éstos cordones sólo se realizan desde un lado, por lo que las grietas que pudieran generarse serían difíciles de
reparar.
Asimismo, se recomienda mantener la pistola TIG o pinza porta-electrodos sobre el punto final de la soldadura unos segundos
para permitir que ésta solidifique y se enfríe bajo la protección del chorro de salida del gas protector.
Cuando se vayan a ejecutar soldaduras que estén sometidas a ambientes corrosivos severos, entonces se recomienda emplear
un metal de aporte de una aleación que sea de un grado más alto que la composición del metal base, con objeto de dotar de
resistencia a la corrosión al cordón de soldadura.
Aunque es difícil saberlo, se estima que al menos el 50% del metal del cordón de soldadura en un procedimiento TIG proviene
del metal de aporte, por lo que se recomienda ser generoso en la aplicación del metal de aportación para conseguir una aleación
final que esté enriquecida.
Sin embargo, es importante que la mezcla del metal base con el metal de aporte se produzca antes que el cordón de soldadura
se solidifique, porque de lo contrario existirían zonas segregadas de alta y baja aleación. Una causa de este tipo de segregación se
debe a una desigual fusión del metal de aporte, junto con una alta velocidad de solidificación del cordón.
3.3- Soldadura MIG
Tanto en el procedimiento MIG (Metal Inert Gas, cuando se utiliza la protección gaseosa de un gas inerte) como también en el
MAG (Metal Active Gas, cuando se utiliza un gas activo), se establece un arco eléctrico entre un electrodo consumible, que se
presenta en forma de un alambre desnudo, y la pieza a soldar o metal base.
Como se ha comentado, para la soldadura MIG, tanto el arco como la soldadura se protegen del aire de la atmósfera mediante
la acción de una envolvente gaseosa, compuesta por gases inertes, principalmente argón y/o helio.
Con el objeto de obtener una mejor acción del arco y una mejor mojabilidad en la soldadura, en ocasiones se utilizan pequeñas
cantidades de gases activos, tales como dióxido de carbono, oxígeno e hidrógeno.
Leyenda de la figura adjunta:
1.-Boquilla; 2.-Tubo de contacto; 3.-Gas de protección; 4.-Varilla
(sólida o tubular); 5.-Flux en caso de varilla tubular; 6.-Longitud libre
de varilla (stik-out); 7.-Transferencia del metal aportado; 8.-Baño de
soldeo y escoria líquida; 9.-Escoria sólida protegiendo al baño de
fusión; 10.-Metal depositado; 11.-Escoria solidificada; 12.-Metal de
soldadura solidificado libre de escoria.
Entre las ventajas del proceso MIG sobre los demás procesos de
soldadura, se pueden destacar las siguientes:
• Permite mayores velocidades de soldadura.
• Facilidad de automatizar el proceso, si se trata de grandes
producciones.

Tabla 5. Modos de transferencia en la soldadura MIG de aceros inoxidables.
Spray Corto circuito Arco pulsado
Espesores
3 mm. mínimo
6 mm y más 1,6 mm y más 1,6 mm y más
Posiciones Plana y horizontal Todas Todas
Velocidad relativa de
deposición
La más alta La más alta Intermedia
Diámetro típico del alambre 1,16 mm. 0,8 ó 0,9 mm. 0,9 ó 1,2 mm.
Corriente típica de
soldadura
250-300 amperios 50-225 amperios
Arriba de picos de 250
amperios
Protección gaseosa
Argón-1%Oxígeno
Argón-2%Oxígeno
90%Helio-
7,5%Argón-
2,5%CO2
ó bien,
90%Argón-
7,5%Helio-
2,5%CO2
90%Helio-
7,5%Argón-
2,5%CO2
ó bien,
90%Argón-
7,5%Helio-
2,5%CO2
ó bien,
Argón-
1%Oxígeno
• En general, es un procedimiento que ofrece una buena transferencia del metal de aporte a través del arco.
- Modos de transferencia del arco:
En la soldadura MIG, el modo de transferencia del material de aporte al baño de fusión tiene una muy importante influencia
sobre las características del proceso.
Los tres modos más utilizados en la soldadura de aceros inoxidables son por spray, corto circuito y arco pulsado. Para obtener
mayor información sobre los modos de transferencia de material en la soldadura MIG, se invita al lector a consultar el Tutorial nº 53
"Fundamentos de la Soldadura MIG-MAG".
En la siguiente tabla se comparan las diferentes aplicaciones de cada uno de los modos de transferencia en la soldadura MIG de
aceros inoxidables:
(*) Cuando se emplea la soldadura MAG en aceros inoxidables se recomienda la transferencia de material por spray de arco que
proporciona una penetración del cordón mucho más profunda que si se emplease el procedimiento MAG por corto circuito.
- Equipamiento:
En caso de emplearse soldadura MIG, deberá utilizarse corriente continua con polaridad inversa (electrodo conectado al ánodo
o polo positivo), con objeto de obtener una mayor penetración y arco más estable. La corriente de polaridad directa se limita a
aplicaciones que requieren sólo una penetración superficial, tales como la soldadura en solapa.
En general, las mismas fuentes de potencia, mecanismos de alimentación de alambre y pistolas de soldadura que se usan para
la soldadura de aceros ordinarios, se pueden usar en los aceros inoxidables. Para ampliar la información aquí expuesta, se vuelve
a recomendar la consulta del Tutorial nº 53 "Fundamentos de la Soldadura MIG-MAG".
En cualquier caso, el proceso MIG tiene más parámetros que controlar que el TIG o la soldadura manual con electrodos
recubiertos, tales como amperaje, voltaje, pendiente de corriente, alimentación de alambre, velocidad de pulsos y modo de
transferencia del arco.
Por lo tanto, las fuentes de potencia para la soldadura MIG son, en general, más complejas y costosas. No obstante, en la
actualidad ya se fabrican nuevas fuentes para soldadura MIG, tales como la de arco pulsado sinérgico, que han hecho la operación
más simple, ya que dispone de sólo un dial de control que debe manejar el operador, y los otros parámetros se ajustarán
automáticamente.
- Consumibles:
En cuanto a los gases de protección que se suelen emplear con la soldadura MIG para aceros inoxidables está el argón, helio o
una mezcla de ambos. En ocasiones, para obtener mayor estabilidad del arco y una mejor fluidez del baño de soldadura, se utilizan
adiciones de pequeñas cantidades de gases activos como dióxido de carbono, oxígeno o hidrógeno.
Decir que para los procesos de soldadura MIG en aceros inoxidables se recomienda la transferencia de material de aporte por
spray, para lo cual se deberá utilizar como gas protector Argón con 1 ó 2% de Oxígeno. Con ello se consiguen arcos estables y
baños de fusión muy calientes que deja un cordón de aspecto liso y con escasas proyecciones.
Si se decide por el tipo de transferencia del metal de aporte por cortocircuito y pulsado para soldaduras en posición, entonces se
recomienda emplear una mezcla de gases compuesto por un 90% de Helio, 7,5% Argón y un 2,5% de CO2 que es una mezcla muy

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popular en Norteamérica. No obstante en Europa el Helio es bastante caro, y por ello se usa como alternativa una mezcla de 90%
Argón, 7,5% Helio y 2,5% CO2.
En todo caso, cualquiera que sea la combinación, el gas de protección para la soldadura MIG deberá contener al menos un
97,5% de gases inertes (argón, helio o mezcla de los dos), mientras que los gases activos presentes en la combinación, como el
dióxido de carbono (CO2) no deberá exceder del 2,5%, para que la calidad de la soldadura y la resistencia a la corrosión no se
vean disminuidas.
4- Selección de electrodos
4.1- Generalidades
En la selección del contenido del material de aporte que constituye el electrodo para la soldadura de los aceros inoxidables es
fundamental conocer el contenido de ferrita existente en el metal base a soldar.
El comportamiento a la soldadura de los aceros inoxidables austenítico, por ejemplo, varía según su estructura interna que se
trate, desde aquellos que son completamente austenítico como el 310, hasta otros que poseen doble estructura austenítica y
ferrítica como los grados 308, 309, 312, etc.
Al final, se recomienda que el porcentaje de ferrita en el electrodo esté balanceado con el de austenita,
para conseguir así que el cordón de soldadura presente una adecuada resistencia al agrietamiento, y a la
vez también, una buena resistencia al impacto o a la corrosión por tensiones, de acuerdo a las condiciones
de servicio a las que vaya a estar expuesta la pieza soldada.
En efecto, por un lado la presencia de ferrita reduce la posibilidad de producirse fenómenos de
agrietamiento en caliente del cordón de soldadura, debido a que ciertos elementos e impurezas presente
en el acero, como el fósforo, azufre o silicio con bajo punto de fusión, quedan atrapados durante el proceso
de enfriamiento del cordón de soldadura, siendo el germen de generación de futuras grietas internas del
cordón.
Resulta que estos elementos son mucho más solubles en la ferrita que en la austenita, por lo que cierta
cantidad de ferrita ayudaría a absorber estas impurezas y evitar que quedasen atrapadas en el cordón durante su enfriamiento,
eliminando así la posibilidad de generar grietas en el interior del cordón.
Por ello, en la mayoría de los materiales de aporte para la soldadura de acero inoxidable austenítico contienen un porcentaje de
ferrita, que puede variar según el tipo de aplicación, entre un 3% a un 20%.
Pero por otro lado, en ciertas ocasiones no es recomendable la presencia de excesiva ferrita en el material de aporte, por
ejemplo, en aplicaciones criogénicas de muy bajas temperatura (-195 ºC), donde un incremento en el porcentaje de ferrita
implicaría una disminución de la resistencia al impacto del cordón, al ser la ferrita muy frágil a estas temperaturas.
En otras aplicaciones, que impliquen ambientes corrosivos pero en altas temperaturas, la ferrita puede producir también una
disminución importante de la resistencia a la oxidación, sobre todo en los grados inoxidables al molibdeno como 316, 317 y sus
versiones L de bajo carbono.
De todo lo anterior se deduce que para una correcta selección del tipo de electrodo en las soldaduras de aceros inoxidables es
muy importante conocer el porcentaje de ferrita en su composición, pues éste condicionará finalmente el contenido de ferrita que
quede presente en la soldadura.
Para medir el contenido de ferrita que quede presente en el cordón de soldadura se puede conocer mediante el uso de
instrumentos de laboratorio sensibles al magnetismo (dado que la ferrita es magnética y la austenita no), o bien se puede estimar
por medio de un examen metalográfico (método más exacto cuando la ferrita se encuentra presente en un rango del 4 al 10%), o
bien a través de gráficos que pueden estimar con bastante exactitud el contenido de ferrita a partir de la composición química del
metal de aporte. Este último método es el que va a ser desarrollado a continuación.
4.2- Diagrama de Schaeffler
Con el uso del Diagrama de Schaeffler se podrá determinar, entre otros datos, la estructura final del metal base, del material de
soldadura y del depósito soldado, y por ende las características mecánicas del cordón de soldadura obtenido, para lo cual será
necesario conocer la composición química de los materiales en cuestión.
Como se sabe, el cromo es un elemento alfágeno que promueve la formación de la ferrita, mientras que el níquel (austenítico)
es gammágeno y se opone a dicha formación. Otros elementos presentes en el acero actúan, aunque en distinta intensidad, como
lo hace el cromo o el níquel, es decir, que son alfágenos (formadores de ferrita) o gammágenos (formadores de austenita).
Por ello, y para poder medir la importancia de uno u otro grupo de elementos A. Schaeffler definió los conceptos de Cromo-
equivalente y Níquel-equivalente. El Cromo-equivalente incorpora los elementos formadores de ferrita y el Níquel-equivalente los
formadores de austenita.
Los elementos presentes en cada grupo irán multiplicado por un factor que dependerá de su grado de influencia en la formación
de ferrita o austenita, según el caso.
• Níquel-equivalente = %Ni + 0,5% Mn + 30%C
• Cromo-equivalente = %Cr + %Mo + 1,5%Si + 0,5%Nb + 2%Ti

Con el empleo del diagrama de Schaeffler se podrá determinar las características mecánica del cordón de soldadura obtenido
cuando se unan dos piezas de acero inoxidable.
Dichas características dependerán del punto del diagrama donde se ubique el metal depositado, que será el resultante de una
mezcla del metal de aporte procedente del electrodo empleado y los materiales base de las piezas que se pretenden soldar.
Las piezas del metal base podrán ser disímiles, es
decir, piezas de aceros inoxidables de familias distintas,
por ejemplo, una pieza de acero inoxidable austenítico
que se pretenda soldar con otra pieza de inoxidable
martensítico.
En la figura adjunta se representa una aplicación
práctica del diagrama de Schaeffler, donde los puntos 1 y
2 en color rojo sobre el diagrama representan la
composición química de las dos piezas de metal base que
se pretenden soldar (en este caso, el metal base 1 es una
pieza de acero inoxidable austenítico y el metal base 2 un
acero inoxidable martensítico).
Como se sabe, durante la ejecución de la soldadura el
foco de calor que genera el baño de fusión, fundirá
también parte del metal base de ambas piezas, las cuales
se van a mezclar.
Si por las condiciones de preparación de bordes permiten que ambos materiales participen en similar proporción (piezas de igual
espesor, con igual bisel, igual precalentamiento de ambas piezas, arco simétricamente direccionado...) el punto en el diagrama que
representa la mezcla de ambas piezas de metal base se situará en un punto intermedio de la recta que une los puntos 1 y 2 (punto
3).
Por otro lado, haciendo uso de las expresiones anteriores se determina el valor de Cromo-equivalente y Níquel-equivalente del
metal de aporte. En el diagrama dicho metal de aportación quedará representado con el punto 4.
El punto final que representa la mezcla final resultante del cordón de soldadura (mezcla de los metales bases y del metal de
aporte) se situará en un punto de la recta que une el punto 3 con el punto 4.
Este punto final (punto 5 en el diagrama adjunto), que se situará en la recta que une los puntos 3 y 4, estará más o menos cerca
de uno u otro extremo en función del porcentaje de dilución del metal base (que a su vez dependerá del proceso de soldadura
empleado, de la intensidad de corriente, de la longitud del arco, etc.).
En un proceso típico de soldadura por arco manual con electrodo metálico revestido (SMAW) el porcentaje de dilución del metal
base se sitúa en torno al 30% (es decir, el 30% del baño de fusión corresponde al metal base, siendo el resto metal de aporte
fundido). Y en este caso, el punto final del cordón de soldadura (punto 5) se situará más próximo al punto 4.
Conocer la posición del punto 5 en la gráfica es muy importante porque dará idea de las características y composición final del
cordón de soldadura que se ha obtenido.
Sobre un diagrama de Schaeffler de la figura de arriba, donde se muestran las fases austeníticas, ferríticas y martensíticas, se
han señalado también aquellos límites que se recomienda no sobrepasar para obtener un cordón de soldadura lo más óptimo
posible.
Así, se representa el límite que indica las zonas de fragilización en frío debido a la presencia de martensita, el límite que marca
la zona de fragilidad en caliente originada por la presencia de austenita, o la zona de fragilidad originada por la presencia de fase
sigma y la zona de crecimiento de grano ferrítico.

Electrodo, AWS: E 308/308H-16
Procedimiento: Soldadura por Arco Manual.
Descripción: Electrodo de composición típica 19%Cr y 10%Ni. Altamente resistente
contra la fragilidad por fase sigma. Fácil remoción de escoria y excelente presentación
del cordón.
Usos: En general se recomienda para soldadura de metales base de composición
similar. Para soldadura de aceros inoxidables que contienen 16-21%Cr, 8-13%Ni, y con
altos contenidos de carbono, tipo 304H. Se utiliza en los casos donde el acero
inoxidable está sometido a temperaturas de servicios inferiores a 750º C.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros tipo AISI 301, 302, 304 y 305.
Posiciones de soldadura: Plana, Horizontal, Vertical, Sobrecabeza.
Tipo de corriente: Corriente Continua Polaridad Inversa (CCPI), Corriente Alterna
(CA)
Composición química:
C: 0,05% Mn: 0,54%
Si: 0,67% P: 0,021%
S: 0,005% Cr: 18,7%
Ni: 10,2% Mo: 0,07%
Propiedades mecánicas:
Resistencia a la tracción: 590 MPa
Elongación (L=4d): 53%
Electrodo, AWS: E 308 L-16
Descripción: Este tipo de electrodo tiene un revestimiento rutílico, lo que permite
soldar con CA o CCPI. Proporciona un arco estable de transferencia spray, depósito de
excelente forma y apariencia. La escoria se desprende fácilmente, con muy buena
reanudación de arco. El depósito es de acero inoxidable austenítico.
Usos: Aceros inoxidables austenítico con un contenido extra bajo de carbono. El
contenido de 0,04% de carbono evita la formación y la precipitación de carburos.
Ofrece una excelente protección contra la corrosión intergranular. Se recomienda
especialmente para aplicaciones resistentes a la corrosión, producida por los ácidos y
soluciones de celulosa. También se recomienda su uso en soldaduras intermitentes.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros inoxidables grados 304, 304L, 308,
308L, 321, 347, 348. Para la soldadura de equipos químicos y petroquímicos.
Estanques.
(CA).
C: 0,02% Mn: 0,63%
Si: 0,76% P: 0,025%
S: 0,008% Cr: 18,7%
Ni: 10,0% Mo: 0,18%
Descripción: Su bajo contenido de carbono previene la precipitación de carburos de
cromo. Excelente contra la corrosión intergranular. Excelente operatividad en toda
posición.
Usos: Adecuado para uniones de aceros inoxidables, así como para aceros bajo en
carbono y de baja aleación. Apto para "buttering" y como depósito base para
aplicaciones que requieren un posterior recubrimiento duro. Su depósito tiene
excelente resistencia a la corrosión a temperatura ambiente, aunque su uso principal
es para resistir la oxidación a altas temperaturas (1000ºC).
Aplicaciones típicas: Adecuado para aceros AISI 309,309L, 309Cb, 304, 304L, 321,
347 y soldaduras disímiles.
En dicha figura adjunta también se sombrea de gris la zona más propicia para situar la composición final de la mezcla del cordón
de soldadura.
Como criterio general, se recomienda en todo caso posicionarse en la zona austenítica que contenga además un porcentaje de
entre el 5 y el 10% de ferrita.
4.3- Tipos de electrodos disponibles para aceros inoxidables
A continuación se relacionan los tipos de electrodos más empleados para la soldadura de aceros inoxidables, indicando una
breve descripción del mismo donde se indique sus principales aplicaciones y las clases de aceros inoxidables para los que son
empleados, las posiciones de soldeo recomendadas para cada electrodo, tipo de corriente a emplear en la soldadura, composición
química del electrodo y propiedades mecánicas que aporta al metal de soldadura.

(CA).
C: 0,02% Mn: 0,69%
Si: 0,80% P: 0,022%
S: 0,009% Cr: 22,5%
Ni: 13,4% Mo: 0,16%
Electrodo, AWS: E 309 MoL-16
Descripción: Electrodo con revestimiento rutílico, para uso en aceros inoxidables
austeníticos. Su composición es igual al E-309Mo, excepto por el contenido de carbono
reducido, el cual disminuye la posibilidad de sufrir corrosión intergranular y corrosión
por pitting.
Usos: Ideal para uniones disímiles entre aceros inoxidables y aceros al carbono de
baja aleación. También se usa para soldadura de aceros inoxidables que contienen Cr-
Ni-Mo.
Aplicaciones típicas: Soldadura de metales disímiles, y para la soldadura de aceros
AISI 309 MoL y para reparaciones de Clad Steel tipo AISI 316 y 316L.
(CA).
C: 0,02% Mn: 0,73%
Si: 0,51% P: 0,018%
S: 0,010% Cr: 22,3%
Ni: 12,5% Mo: 2,39%
Electrodo, AWS: E 316 / 316H 16
Descripción: Electrodo rutílico para aceros austeníticos de composición 19%Cr,
12%Ni y 2,5%Mo. El electrodo E 316H es igual al E 316 excepto que en el primer caso
el contenido de carbono ha sido restringido al rango superior aceptado por el 316, esto
es: entre 0,04% y el 0,08% de C. De esta manera se consigue proporcionar mayor
resistencia a la tracción y al creep a altas temperaturas.
Usos: Apto para soldadura de aceros inoxidables que contienen 16-21%Cr, 10-15%Ni
y 0-3%Mo, con alto contenido de carbono. Aceros tipo 316 y aleaciones similares. Son
utilizados también para aplicaciones sometidas a altas temperaturas de servicio (hasta
750º C aproximadamente).
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de equipos químicos y petroquímicos,
industria lechera, etc.
(CA).
C: 0,05% Mn: 1,20%
Si: 0,80% P: 0,020%
S: 0,020% Cr: 18,7%
Ni: 12,0% Mo: 2,3%
Descripción: Genera un arco suave y estable de transferencia spray. Depósito de
excelente apariencia que se ajusta con facilidad a las exigencias del trabajo. La escoria
se desprende fácilmente y como el arco es rápidamente restablecido, se usa en
soldadura intermitente.
Usos: El electrodo E 316L ha sido diseñado para aceros austeníticos con un contenido
extra-bajo de carbono. El contenido máximo de 0,04% de carbono evita la formación y
precipitación de carburos. Ofrece una excelente protección contra la corrosión
intergranular. Se recomienda especialmente para aplicaciones resistentes a la
corrosión, cuando existen posibilidades de "picadura" (ataque por ácido). No es
necesario tratamiento térmico posterior.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros 316, 316L, 317, 317L, 316Ti y 318.

(CA).
C: 0,02% Mn: 0,63%
Si: 0,77% P: 0,022%
S: 0,009% Cr: 18,5%
Ni: 11,7% Mo: 2,7%
Electrodo, AWS: E 347-16
Descripción: Electrodo que tiene revestimiento rutílico, lo que permitesoldar con CA o
CC con electrodo positivo (polaridad inversa). El arco con una transferencia de tipo
spray resulta muy estable. Genera un depósito que fluye para producir soldaduras de
forma y apariencia excelentes, que se ajusta para permitir un buen control en
soldadura fuera de posición. La escoria se desprende fácilmente.
Usos: Este tipo de electrodo ha sido diseñado para aceros tipo 347 y 321. Sin
embargo, también puede ser usado para soldar cualquier tipo de inoxidable donde se
requiera una máxima resistencia a la corrosión. El niobio que contiene inhibe la
precipitación de carburos, disminuyendo notablemente la corrosión.
Aplicaciones típicas: Aceros 347, 321, 304 y 308L. También para la soldadura de
componentes para ácidos, gases y agua.
(CA).
C: 0,03% Mn: 0,76%
Si: 0,90% P: 0,032%
S: 0,005% Cr: 18,5%
Ni: 10,0% Mo: 0,25%
Nb: 0,40%
Electrodo, AWS: E 410NiMo-1
Descripción: Electrodo similar al E410 salvo que contiene menos cromo y más níquel.
El objetivo es eliminar la ferrita, debido a los efectos mecánicos perjudiciales
generados por esta fase. Proporciona mejor resistencia al agrietamiento que el E410
para la unión de metales base de este mismo tipo. Además es un electrodo de bajo
contenido en hidrógeno, por lo cual se recomienda seguir todos los pasos que
corresponden tanto a lo que se refiere al presecado como al mantenimiento de un
electrodo de bajo hidrógeno. El tratamiento térmico post-soldadura no deberá exceder
los 620ºC.
Usos: Para la soldadura de aceros 403, 405, 410, 410S, 414, 416, 420 y ASTM
CAGNA. Muy apropiado para ruedas de turbinas tipo Pelton, Francis, Kaplan.
Aplicaciones típicas: Reconstrucción de válvulas y fittings. Aceros martensíticos,
inoxidables al cromo, fundidos al Cr Ni.
Tipo de corriente: Corriente Continua Polaridad Inversa (CCPI).
C: 0,04% Mn: 0,48%
Si: 0,29% P: 0,019%
S: 0,011% Cr: 11,5%
Ni: 4,1% Mo: 0,48%
Tratamiento térmico: 610 ºC (durante una hora)
Electrodo, AWS: E 2209-16
Descripción: Este tipo de electrodo tiene una estructura dúplex consistente en una
matriz austenítica-ferrítica. El metal depositado combina una alta resistencia a la
tracción con propiedades mejoradas de resistencia a la corrosión bajo tensión y por
picadura. Transferencia tipo spray con baja salpicadura. Fácil inicio de arco reduciendo
las posibilidades de defectos asociados al proceso inicial del establecimiento del arco.
Excelente resistencia a la humedad.
Usos: Empleado para la soldadura de aceros inoxidables dúplex con un contenido
aproximado del 22% de cromo.
Aplicaciones típicas: El material depositado es resistente a la corrosión intergranular
y por pitting. Presenta ventajas en soldadurade aceros inoxidables del tipo austeno-

ferrítico como el 18Cr/8Ni/Mo (3RE60) 22Cr/5Ni/3Mo (2205) y 23Cr/4Ni (2304). Posee
buena resistencia a la corrosión bajo tensión, especialmente en ambientes que
contienen H2S.
(CA).
C: 0,03% Mn: 1,01%
Si: 0,38% P: 0,011%
S: 0,013% Cr: 22,9%
Ni: 10,10% Mo: 3,00%
Electrodo, AWS: ER 308L
Procedimiento: Soldadura MIG y TIG.
Descripción: Este tipo de electrodo está diseñado para los procesos de soldadura con
gas inerte (MIG y TIG). Tiene un análisis químico bien equilibrado, un contenido extra-
bajo de carbono que minimiza la precipitación de carburos. Propiedades mecánicas
bien balanceadas. Arco estable de transferencia spray, en el caso de usar como
protección gaseosa indurming inoxidable o argón.
Usos: El alambre 308L es similar al 308, excepto por su contenido extra-bajo en
carbono (menor al 0,03%). Es utilizado para soldar aceros AISI tipos 304L y 308L que
pueden ser utilizados en un amplio rango de condiciones corrosivas, sin necesidad de
hacer tratamientos térmicos posteriores a la soldadura.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros 308L, 304L, 308, 321 y 347.
Equipos y estanques de proceso y almacenamiento de productos alimenticios y
químicos. Bombas e intercambiadores de calor.
C: 0,02% Mn: 1,90%
Si: 0,38% P: 0,02%
S: 0,01% Cr: 19,8%
Ni: 9,8% Mo: 0,19%
Descripción: Electrodo válido para procesos de soldadura con gas inerte (MIG y TIG).
Proporciona un arco estable de transferencia spray con indurming inox. o argón. Su
bajo porcentaje de carbono reduce la precipitación de carburos incrementando la
resistencia a la corrosión intergranular.
Usos: El alambre 309L es similar al 309, excepto por su contenido extra bajo de
carbono (menos del 0,03%). Es utilizado para soldar aceros AISI tipo 309L que pueden
ser utilizados en un amplio rango de condiciones corrosivas, y sin necesidad de hacer
tratamientos térmicos posteriores a la soldadura.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros 309L, 304L, 309, 321 y 347.
Soldadura de equipos de procesos y almacenamiento de productos alimenticios y
químicos corrosivos.
C: 0,01% Mn: 1,60%
Si: 0,42% P: 0,021%
S: 0,002% Cr: 23,0%
Ni: 13,7% Mo: 0,05%
Energía absorbida: 100 J a 0 ºC
Descripción: Tipo de electrodo diseñado para procesos de soldadura con gas inerte
(MIG y TIG). Posee una composición química bien equilibrada, y proporciona un metal
de aporte depositado bastante uniforme y con propiedades mecánicas bien
balanceadas. Arco estable de transferencia spray con gases indurming inox. o argón.
Usos: Válido para aceros tipo 316L, 316, 318 y aleaciones similares con contenido
extra bajo de carbono. El contenido del 0,04% de carbono máximo en el metal
depositado evita la formación y precipitación de carburos. Ofrece una excelente
protección contra la corrosión intergranular. Para aplicaciones resistentes a la corrosión

cuando hay posibilidades de "picadura" (ataque por ácido). No es necesario
tratamiento térmico posterior.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros 316, 316L y 318. Equipos químicos
y petroquímicos. Industria alimenticia, de papel, turbinas y bombas, etc.
Intercambiadores de calor.
C: 0,02% Mn: 1,69%
Si: 0,38% P: 0,030%
S: 0,008% Cr: 18,1%
Ni: 11,1% Mo: 2,1%
Energía absorbida: 90 J a 0 ºC
Electrodo, AWS: E 308LT1-1/ E308LT1-4
Procedimiento: Soldadura Tubular.
Descripción: Alambre tubular con protección gaseosa externa. Gas de protección
Indurming 20 ó 100% CO2. Presenta una excelente soldabilidad y mejorada resistencia
al creep a alta temperatura. El metal depositado contiene un óptimo contenido de ferrita
en su estructura austenítica, ofreciendo así una soldabilidad excelente con baja
susceptibilidad al agrietamiento.
Usos: Diseñado para soldadura MIG de aceros inoxidables tipo 18%Cr-8%Ni de bajo
contenido de carbono.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros inoxidables AISI 304, 304L, 304LN,
ASTM A 157 Gr. C9, A320 Gr. B8C ó D.
C: 0,03% Mn: 1,90%
Si: 0,79% Cr: 19,8%
Ni: 10,2% Fe: balance
Electrodo, AWS: E 309LT1-1/-4
Descripción: El metal depositado contiene bastante ferrita a su estructura austenítica,
ofreciendo así una mejor soldabilidad junto con una elevada resistencia a la
temperatura y a la corrosión. Es fácil de operar con poderosa penetración,
transferencia tipo spray, mínima salpicadura y escoria auto desprendente.
Usos: Fue diseñado para soldadura MIG de aceros inoxidables tipo 18%Cr - 8%Ni de
bajo contenido de carbono. Soldadura de uniones disímiles y entre aceros de alta
resistencia, soldadura de aceros al carbono y aceros de baja aleación templables y
revenidos, aceros ferríticos al Cr y austeníticos al Cr- Ni y aceros al manganeso.
Además este electrodo se usa para generar una primera capa resistente a la corrosión
en soldaduras de aceros ferríticos-perlíticos en partes de tanques a presión y calderas.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros inoxidables 309 y 309Cb, aceros
disímiles y aceros al 12% Ni.
C: 0,03% Mn: 1,92%
Si: 0,80% Cr: 23,8%
Ni: 13,3% Fe: balance
Electrodo, AWS: E316LT1-1/-4
Descripción: Electrodo de alambre tubular con protección gaseosa externa para
soldadura de aceros inoxidables. Gas de protección: 100% CO2 o Indurming 20.
Produce una escoria que se auto desprende, y una transferencia tipo spray. Es de
excelente soldabilidad y elevada resistencia al creep y altas temperaturas. El metal de
soldadura contiene óptimo contenido de ferrita en su estructura austenítica, que le
confiere su buena soldabilidad con baja tendencia al agrietamiento.
Usos: Electrodo diseñado para soldadura MIG de acero inoxidable del tipo 18%Cr -
12%Ni - 2%Mo y de bajo carbono. Su bajo contenido de carbono le da buena
resistencia para la mayoría de los tipos de corrosión del metal de soldadura.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros AISI 316L, 316Ti, 316Cb.

C: 0,03% Mn: 1,85%
Si: 0,75% Cr: 18,7%
Ni: 11,4% Mo: 2,5%
Fe: balance
Electrodo, AWS: E308LTO-3
Descripción: Electrodo de alambre tubular auto protegido para la soldadura de acero
inoxidable. La composición del metal depositado es la misma que la del electrodo
E308LTO-3 excepto por el contenido de carbono. Su bajo contenido de carbono le
permite obtener resistencia a la corrosión intergranular por precipitación de carburos,
sin necesidad de hacer uso de elementos estabilizadores tales como culombio y titanio.
Usos: Base de recubrimientos duros y rellenos de polines. Su metal depositado no es
tan resistente a elevadas temperaturas como el depósito obtenido con E-308
estabilizado con culombio y titanio.
Aplicaciones típicas: Su depósito Cr-Ni permite soldar aceros inoxidables de grados
302, 303, 304, 305, 308.
Posiciones de soldadura: Plana, Horizontal.
C: 0,03% Mn: 0,5-2,5%
Si: 1,0% Cr: 19,5-21%
Ni: 9,0-11,0% Fe: balance
Electrodo, AWS: ER308/308H-16
Procedimiento: Soldadura TIG.
Descripción: Varilla para soldar aceros inoxidables con proceso TIG. Composición
nominal 19%-Cromo y 9%-Níquel. La composición química de la varilla ER-308H es la
misma que la varilla ER-308 excepto que el contenido en carbono ha sido restringido al
rango superior del aceptado para la varilla ER-308. Un contenido de carbono de 0,04 a
0,08% proporciona más alta resistencia.
Usos: Este tipo de varilla es usada frecuentemente para soldar metales base de
composiciones similares. Apropiada para temperatura de servicio de hasta 750°C.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros base tipo 304H, 308H y sus
derivados.
C: 0,05% Mn: 1,85%
Si: 0,44% P: 0,02%
S: 0,001% Cr: 19,90%
Ni: 9,29% Mo: 0,09%
Electrodo, AWS: ER308 L
Descripción: Varilla con bajo contenido en carbono para soldar acero inoxidable con
proceso TIG. El bajo contenido de carbono en el metal de aporte (0,03 máximo)
contribuye a disminuir la posibilidad de precipitación de carburos, incrementando la
resistencia a la corrosión intergranular sin necesidad de hacer uso de estabilizadores,
tales como el culombio o titanio.
Usos: Adecuada para uso de aceros inoxidables que contienen 16-21%Cr, 8-13%Ni,
aceros estabilizados y no estabilizados (302, 304, 304L, 304LN, 308, 321, 347).
Aplicaciones típicas: Para la soldadura en equipos de proceso y almacenamiento de
productos alimenticios y químicos. Bombas, intercambiadores de calor.
Tipo de corriente: Corriente Continua Polaridad Directa (CCPD).
C: 0,02% Mn: 1,90%
Si: 0,38% P: 0,02%
S: 0,01% Cr: 19,80%
Ni: 9,80% Mo: 0,19%

Descripción: Varilla con bajo contenido de carbono para proceso TIG. Este electrodo
está diseñado para cumplir con los requisitos de los aceros inoxidables que utilizan
procesos de soldadura con gas inerte. El bajo porcentaje de carbono en el metal
depositado reduce la posibilidad de precipitación de carburos, incrementando así la
resistencia a la corrosión intergranular.
Usos: Es utilizado para soldar aceros inoxidables AISI tipos 304L y 309L, que pueden
ser utilizados en un amplio rango de condiciones corrosivas.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros inoxidables 309L, 304L, 309, 321 y
347. Soldadura de equipos de proceso y almacenamiento de productos alimenticios y
químicos corrosivos.
C: 0,01% Mn: 1,60%
Si: 0,42% P: 0,021%
S: 0,002% Cr: 23,0%
Ni: 13,7% Mo: 0,05%
Electrodo, AWS: ER 316 H
Descripción: Varilla TIG para soldar aceros inoxidables. La composición química del
metal de aporte es la misma que la varilla ER-316, excepto que el contenido de
carbono ha sido restringido al rango superior aceptado por la varilla ER-316. El
contenido de carbono se sitúa entre 0,04 a 0,08%, lo que proporciona más alta
resistencia.
Usos: Apta para temperaturas de servicio hasta 750°C.
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de metales base tipo 316H.
C: 0,05% Mn: 1,64%
Si: 0,45% P: 0,020%
S: 0,003% Cr: 19,11%
Ni: 12,70% Mo: 2,30%
Electrodo, AWS: ER 316 L
Descripción: Varilla con un bajo contenido de carbono para proceso TIG. Formulada
para cumplir con los requisitos de los aceros inoxidables que utilizan procesos de
soldadura con gas inerte. El bajo porcentaje de carbono en el metal depositado reduce
la posibilidad de precipitación de carburos, incrementando así la resistencia a la
corrosión intergranular.
Usos: Uso en industria alimenticia, de papel, componentes de turbinas, bombas. Se
recomienda para aplicaciones resistentes a la corrosión cuando hay posibilidades de
"picadura" (ataque por ácido).
Aplicaciones típicas: Para la soldadura de aceros inoxidables que contienen 16-
21%Cr, 10-15%Ni, 0-3%Mo, aceros estabilizados y no estabilizados tipos 316, 316L,
317, 317L, 316Ti, 318.
C: 0,02% Mn: 1,69%
Si: 0,38% P: 0,030%
S: 0,008% Cr: 18,1%
Ni: 11,1% Mo: 2,1%
Electrodo, AWS: ER 2209
Descripción: Varilla TIG con estructura dúplex, la cual lo hace altamente resistente a
la corrosión bajo tensión en ambientes con presencia de cloruros. El alto contenido de
cromo y molibdeno proporciona excelente resistencia a la corrosión por pitting.
Usos: Debido al balance existente entre las fases austeníticas y ferríticas, presentan
ventajas en severas condiciones de cloruros. Combinan algunas de las mejores
características de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. Mientras la austenita
proporciona ductilidad, la ferrita proporciona resistencia a la corrosión bajo tensión.
Aplicaciones típicas: : Para la soldadura de aceros inoxidables del tipo austeno-
ferrítico como el 18Cr/8Ni/Mo (3RE60), 22Cr/5Ni/3Mo (2205) 23Cr/4Ni (2304).

C: 0,02% Mn: 1,33%
Si: 0,46% P: 0,020%
S: 0,01% Cr: 23,32%
Ni: 8,15% Mo: 3,15%
N: 0,15%
5.1- Generalidades
Los aceros inoxidables austeníticos, comparados con otras familias de aceros, como los aceros al carbono sin alear, los de baja
aleación o incluso comparados con las otras familias de aceros inoxidables, son aceros que tienen un punto de fusión más bajo, su
estructura interna ofrece una mayor resistencia eléctrica con menor conductividad térmica y presentan, en general, un mayor
coeficiente de dilatación que los demás aceros.
Como resultado de todo lo anterior, para la ejecución de soldaduras en los aceros inoxidables austeníticos se va a requerir
aportar menor cantidad de calor para crear el baño de fusión en el metal base.
En efecto, una conductividad térmica menor tiene como consecuencia principal que el calor se concentre en una zona pequeña
alrededor del cordón de soldadura, y por lo tanto se va a necesitar un menor aporte de calor para mantener el baño de fusión.
Sin embargo, como contrapartida esto genera un aumento del gradiente de temperatura y de las tensiones residuales asociadas,
que unido al mayor coeficiente de dilatación que presentan los aceros inoxidables austeníticos, va a implicar un mayor riesgo de
producirse deformaciones y desalineaciones durante la soldadura. De ahí la necesidad de mantener un estricto control dimensional
mediante el empleo de guías y de otras técnicas de embridado, con objeto de poder mantener la geometría del conjunto soldado
sin que se produzcan deformaciones.
En general, los aceros inoxidables austeníticos se sueldan con más facilidad que los martensíticos o que los ferríticos, pero
existen factores característicos de esta familia que deben ser tenidos en cuenta para poder ejecutar una buena soldadura y de
paso eliminar el riesgo de defectos en la soldadura.
A continuación se estudiarán aquellos fenómenos que deben ser tenidos en cuenta a la hora de ejecutar la soldadura de aceros
inoxidables austeníticos.
- Precipitación de carburos:
Es una de las causas más común de corrosión en los aceros inoxidables austeníticos y que aparece en las zonas del metal base
adyacentes del cordón. Es decir, que no es una corrosión que afecta específicamente al cordón sino en el área alrededor de éste.
Ello ocurre porque cuando a un acero inoxidable austenítico se le somete a un
intervalo de temperatura de entre 420 y 900 ºC durante un cierto tiempo, o si durante su
enfriamiento se le enfría lentamente en dicho intervalo de temperatura, entonces se
podrá dar lugar a un precipitado de compuestos de carburo de hierro y cromo. Este
precipitado empobrecería el contenido en cromo en el acero, y por tanto su función
protectora que le confiere su característica de inoxidable. Esta precipitación es si cabe
más intensa en el intervalo de temperatura que va de los 600 a los 850 ºC.
Los precipitados de carburo de cromo se suelen formar en los límites de grano, haciendo que disminuya la cohesión entre ellos,
a la vez que origina el empobrecimiento antes dicho del contenido de cromo de las zonas anexas, por lo que la propiedad
protectora que le confiere el cromo al acero inoxidable disminuye, y el acero queda "sensibilizado", es decir, más vulnerable a la
corrosión.
Esta tendencia a la formación de los precipitados del carburo de cromo dependerá del tiempo de exposición en el intervalo de
temperaturas críticas (420-900 ºC) y de la cantidad de carbono presente en la composición del acero.
De esta forma, un acero grado 304, con un porcentaje en carbono del 0,06% aproximadamente, podría quedar sensibilizado en
apenas 3 minutos si se mantiene a una temperatura de 700 ºC. Sin embargo, uno de grado 304L, con un 0,03% de carbono, podría
aguantar incluso unas 8 horas a 600 ºC antes de sensibilizarse. Por ello, en aquellas aplicaciones donde el riesgo de producirse
corrosión intergranular sea alto deberá utilizarse aleaciones de bajo contenido en carbono, como son los grados "L" (Low Carbon).
Entre las recomendaciones para disminuir el riesgo de producir precipitados de carburos están las siguientes:
• Limitar el contenido máximo de carbono, tanto del metal base como de los electrodos empleados, al 0,03%, con objeto de
minimizar la formación de los precipitados de carburo de cromo. Los aceros inoxidables con un contenido en carbono inferior al
0,03% son conocidos como grado "L" (Bajo o Low Carbon).
• Se recomienda utilizar en la soldadura electrodos que contengan en su composición elementos llamados "estabilizadores",
como el Titanio (Ti) o el Niobio (Nb), que son elementos que se combinan preferentemente con el carbono para formar carburos de
titanio o de niobio antes que lo haga con el cromo. De esta forma se deja libre el cromo que no reacciona con el carbono y evita
que se formen los precipitados de carburo de cromo, de manera que el cromo quede libre para poder cumplir su función protectora
en los aceros inoxidables. Estos aceros, denominados "estabilizados" son conocidos como los grados 347(Nb) y 321 (Ti) y son
ideales para aquellas aplicaciones donde se prevea que la aleación estará expuesta un largo tiempo sometida al rango de
temperaturas de sensibilización (420-900 ºC).

Q =
U · I · 60
v · 1000
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• Otra forma de restaurar la resistencia a corrosión una vez formado los precipitados de carburo de cromo es sometiendo a la
pieza de acero a un proceso de templado. Para ello, se calentará la pieza sobre los 1050 ºC con lo que se conseguirá disolver los
carburos de cromo precipitados, seguido de un enfriamiento rápido para así evitar la formación de nuevos precipitados. Es una
solución válida para aquellos casos donde se prevea que la pieza no va a estar sujeta en sus condiciones de servicio al rango de
temperatura de sensibilización, y además que la geometría y tamaño de las piezas permita su manejo para introducirlo en un horno
para su templado.
• Otra forma de reducir la precipitación de carburos es disminuyendo el aporte térmico al proceso de soldeo. Para ello se
recomienda bajar la intensidad de corriente en lo posible sin comprometer la estabilidad del arco, emplear electrodos de diámetro
pequeño y ejecutar la soldadura mediante cordones cortos para que el aporte de calor no sea excesivo a la pieza. Asimismo,
después de cada pasada se recomienda enfriar a continuación de modo que se limite al menor tiempo posible que la zona afectada
térmicamente por la soldadura (ZAT) quede expuesta al rango de temperatura de sensibilización (420-900 ºC). De esta forma, para
los grados no estabilizados o que no sean de bajo contenido en carbono, tales como el AISI 304, es importante limitar la entrada de
calor a valores por debajo de 35 kiloJoules por centímetro de cordón de soldadura ejecutado con objeto de minimizar el ataque
corrosivo en ambientes agresivos.
Para calcular el aporte de calor (Q) a la soldadura, expresado en kiloJoules por centímetro de cordón de soldadura, se puede
emplear la siguiente formulación:
donde,
Q es el calor aportado a la soldadura, expresado en kJ/cm;
U es el voltaje empleado en la corriente, en Voltios (V);
I es la intensidad de corriente, en amperios (A);
v es la velocidad de avance en la ejecución del cordón de soldadura, expresada en centímetros por minuto (cm/min).
- Fisuración en caliente:
Es un agrietamiento de características internas en el cordón y que se origina durante su etapa de enfriamiento, cuando aún se
encuentra a temperaturas elevadas (1000 ºC).
En este sentido, la presencia de impurezas de bajo punto de fusión como el Fósforo, Azufre o Silicio en
el acero favorecerá la fisuración en caliente. Por ello, pequeñas cantidades de ferrita (2-3%) en los aceros
austeníticos, que favorece la disolución de estas impurezas, reducirá el riesgo de producir este fenómeno
de la fisuración en caliente.
Esto es así porque la ferrita se comporta mejor ante este defecto, evitando que se produzca el
agrietamiento en caliente de la soldadura. En efecto, al ser la ferrita una estructura más dúctil que la
austenita, permite la contracción deformándose plásticamente y evitando así la fisuración.
En definitiva, los aceros austeníticos presentan mayor riesgo de fisuración en caliente que los ferríticos,
y en una soldadura completamente austenítica habrá que controlar que el metal de aporte no contenga
elementos tales como el silicio, fósforo o azufre, que son elementos que favorecerán la aparición de fisuras
en el cordón.
Entre las recomendaciones para disminuir el riesgo de producir fisuración en caliente en la soldadura están las siguientes:
• Como el metal de aporte con alto contenido en silicio es más susceptible a sufrir agrietamiento, se recomienda limitar el
contenido de silicio en la composición de los electrodos.
• Minimizar el aporte térmico durante la ejecución de las soldaduras.
• Procurar eliminar y rellenar las grietas de los cráteres antes de continuar con la soldadura. Para rellenar los cráteres se
recomienda emplear un arco corto y limpiar cada cordón antes de soldar sobre él.
- Formación de Fase Sigma:
La denominada Fase Sigma es un compuesto inter-metálico de hierro y cromo (45%Cr-55%Fe) que se caracteriza por su alta
dureza (superior a 900 Vickers) y gran fragilidad, y que tiene gran influencia sobre la resistencia a la corrosión y características
mecánicas de la soldadura, aumentando los riesgos de fisuración.
Su formación es debida a la presencia de ferrita en los aceros inoxidables cuando se les mantiene durante un largo periodo de
tiempo entre 550 y 900 ºC, de manera que la ferrita se transforma en Fase Sigma.
Una vez formada la Fase Sigma, ésta puede ser removida mediante un tratamiento térmico, tal que calentándola sobre los 1050
ºC, la Fase Sigma puede ser disuelta en la austenita y para luego ser transformarda de nuevo en ferrita.
En conclusión, para evitar la formación de la Fase Sigma en la soldadura se deberá limitar los contenidos en ferrita en el metal
de aporte a valores próximos al 12%, si se presume que la pieza soldada va a estar sometida a calentamientos en el rango de 550-
900 ºC durante largos periodos de tiempo.

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