El documento resume las tendencias y perspectivas de la soldadura de aceros inoxidables. Explica que los aceros de las series 200 y 400 están reemplazando gradualmente a los de la serie 300 debido a su menor costo. También describe el aumento en el uso de aceros dúplex, que ofrecen mejores propiedades mecánicas y de corrosión que los aceros de la serie 300. Finalmente, resume los principales procesos de soldadura utilizados para los aceros inoxidables y las tendencias hacia procesos más productivos como el MIG de transferencia

1. Soldadura de los aceros inoxidables –
Tendencias y Perspectivas
Carlos Faggiani, CWI
Sanddvik Materials Technology

2. Sandvik Materials Technology
Tubos
Flejes
Alambres y Consumibles
Kanthal
Sistemas procesadores
Tecnologias Medicinales
Cinco areas de productos

3. Sandvik Materials Technology
Recursos de D&I
El mayor centro de D&I de
Escandinavia
300 empleados en Sandviken
y Hallstahammar
4% de la faturacion invertidos en
D&I
Mas de 900 materiales con
diferentes propiedades
Nuevas patentes todos los anos

4. Sandvik Materials Technology
Consumibles desde la Fusion hasta
el producto terminado

5. Sandvik Materials Technology
Division de Alambres Unidades de
Produccion
Sandviken
Barcelona, SpainMogi Guacu, BrazilScranton, PA, USA
Productos: Todos,
excepto Martensiticos
Productos: Todos, con
algunas excepciones
Productos: Consumibles
Serie 300 y resortes
Producto: Perfiles
Fagersta Stainless
Producto: Alambron

6. Sandvik Materials Technology
Soldadura Inoxidable
Mercado de los aceros inoxidables – vision general
Materiales de base
Consumibles
Procesos de soldadura

7. Sandvik Materials Technology
Histórico Del desarrollo de los Aceros Inoxidables
Acero al Carbono
Aceros Inoxidábles
Martensíticos
(~1910)
Aceros Inoxidabels
Ferríticos
Aceros ELI
(~1960)
Aços Baja
aleacion
alta resistência Aceros Austeníticos
18/8
(~1920)
Austeníticos aleados
al Mo
18/8 Mo
(~1930-1940)
Aceros
Austeníticos Alta
Aleacion
(~1960)
Super
austeniticos
(~1980-1990)
Aceros Inoxidábels
Duplex (baja aleacion)
Austeno Ferríticos
“Duplex”
“Super Duplex”
(meados de 1980)
Primeiros duplex 1930
Aços Duplex Modernos
(~1970)

8. Sandvik Materials Technology
Produccion Mundial de Aceros
Produccion Mundial de Aceros 2001-2007
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4 5 6 7
ano
Mton
Porduccion Mundial de Aceros Inoxidables 2001-2007
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7
ano
Mton
Produccion de Aceros
Inoxidables
corresponde a 2% de
la prodducion mundial
de aceros en general
Crescimiento(% ) 01-07:
Aceros al Carbono/ BA – 38%
Inoxidables – 37%

9. Sandvik Materials Technology
Aceros – Produccion por Region
Produccion mundial de aceros por region - 2006
17%
12%
13%
57%
1%
W Europe/Africa
Central+Eastern Europe
Americas
Asia
Others
Produccion mundial de aceros inoxidables por region, 2007
34%
1%
10%
55%
W.Europe/Africa
Central + Eastern Europe
The Americas
Asia
El crescimiento en cada
zona de produccion de
aceros comun y
inoxidables es similar
En Europa, predomina
la produccion de aceros
duplex y especiales. En
Asia, serie 200 y 300

10. Sandvik Materials Technology
Factores de consumo
Propiedades de aplicacion – corrosion y propiedades
mecanicas
Costo de instalacion/mantenimiento
Disponibilidad del mercado
Certificaciones de productos

11. Sandvik Materials Technology
Algunos consumos aparentes de
aceros inoxidables 2006
8,233272Canada
4,464279Thailand
1,6188297Brazil
43,423990Taiwan
24,4491.190South Korea
1,41.1111.593India
7,92982.350United States
19,11282.441Japan
12,74625.870EU-25
4,61.3146.017China
in Millionin kt
kg / CapitaPopulationTotal DemandTop-10 Markets

12. Sandvik Materials Technology
Aleaciones estan cambiando
Baja disponibilidad de aleantes y/o alto precio de las
aleaciones – materiales menos aleados
Exigencia de mejora de propiedades – adecuar los
materiales con los nuevos standares de bajo
mantenimiento y bajo costo inicial
Mercado saliendo de la serie 300 para serie 400 (ferriticos),
serie 200 y duplex.
Analisis de costo beneficio vs. costo unitario de
producto

13. Sandvik Materials Technology
Evolucion del precio del Niquel
1999-2007
www.lme.co.uk

14. Sandvik Materials Technology
Ni year avg
6,768
9,635
13,827
14,739
24,257
38,450
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
Avg 2002 Avg 2003 Avg 2004 Avg 2005 Avg 2006 Avg 2007

15. Sandvik Materials Technology
Acero serie 200
Principalmente en Asia
Aleaciones Cr-Mn-Ni. Mn reenplaza en Ni en la composicion
Costo unitario mas bajo
Reenplaza el 304 en algunos casos de corrosion y aplicaciones
estruturales
Hay limitaciones de corrosion para reenplazo de la serie 300 por
la serie 200
Propiedades de los aceros serie 200:
No son magneticos
Propiedades mecanicas superiores
Buena soldabilidad con consumibles austeniticos 308, 307 y 309

16. Sandvik Materials Technology
Serie 400
Reenplaza serie 300 en aplicaciones de mediana temperatura,
household y aplicaciones automotivas
Costo unitario mas bajo. Aleacion al Cr.
Aceros ferriticos de bajos residuales (C, S, P, N), alto Cr (15-30%)
y estabilizados al Ti,Nb, son los materiales mas usuales.
Reemplazo echo de forma sistematica y segura, seguiendo los
padrones de pruebas de las industrias (ej: automotiva)
Propiedades:
Magnetico
Propiedades mecanicas superiores a serie 300
Soldabilidad media/buena
Consumibles serie 400 (409Nb, 439, 430, 441) y serie 300 (308, 307,
309, etc)

17. Sandvik Materials Technology
Duplex
Propiedades mecanicas y corrosion superiores o similares
a serie 300 correspondientes
304 vs. LDX2101
316 vs. 2304
904 vs. 2205
254SMO vs. 2507
Principalmente Union Europea y EEUU
Costo beneficio superior a serie 300
Aleacion Cr-Ni (bajo)-Mo
Buena soldabilidad con consumibles similares a los
metales de base

18. Sandvik Materials Technology
22,0
0,1
75,8
35,4
2,0
58,3
24,2
17,9
56,0
24,8
9,8
63,1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
EuroAfrica Americas Asia Global
Cr CrMn CrNi
No soma 100%:
Otros tipos, no considerados
Produccion mundial de aceros
inoxidables por tipo

19. Sandvik Materials Technology
Comparacion general de
soldabilidad – arco electrico
similaresSerie 300Similares/
serie 300
similaresConsumibles
100-250150-250100-250150-250Temperatura
entrepasadas
+ / ++++ / +++++++Energia Soldadura
nonoChapas
gruesas
noPrecalentamiento
DuplexSerie 200Serie 400Serie 300Caracteristica

20. Sandvik Materials Technology
Consumibles
Se adecuan a los procesos de soldadura
Alta productividad y garantia de calidad. Cambios en las
calidades padron
Embalajes mas grandes (tambores 1500-300 kg, rollos de
mayor peso para arco sumerjido, carreteles 15kg vs 13kg)
Nuevos consumibles son desarollados para las nuevas
aleaciones.

21. Sandvik Materials Technology
Composición quimica especificada por
AWS, EN, DIN, BS and AFNOR for
19.9.LSi (AWS ER308LSi)
Rango limite, % por
peso
C < 0.02
Si 0.65- 1.00
Mn 1.50- 2.00
P < 0.020
S < 0.015
Cr 19.50- 20.50
Ni 9.50- 10.50
Mo < 0.40
Cu < 0.40
N < 0.06

22. Sandvik Materials Technology
Un certificado tipico de el Sandvik
19.9.LSi (AWS ER308LSi)
C 0,018
Si 0,90
Mn 1,75
P 0,020
S 0,009
Cr 20,22
Ni 9,88
Mo 0,14
Cu 0,08
N 0,048
FN 10

23. Sandvik Materials Technology
Baja variación de los elemento de
colada para colada

24. Sandvik Materials Technology
Algunos elementos de la tabela
periodica
Zr M g C d
Ti Sn O
N a Pb B
K B i H
A l Sb C e
C a Se B e
V C s C o
N b Te Ta
Li Zn B a etc

25. Sandvik Materials Technology
Impurezas o elementos residuales
Ce y Ca influencian en la estabilidad de arco
O influencia en la estabilidad de arco y fluidez de la poza de
fusión
Sn y S influencian en el aparecimiento de trincas calientes

26. Sandvik Materials Technology
Capacidad de Alimentación

27. Sandvik Materials Technology
Utilización de los procesos de
soldadura en Europa
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1970 1975 1980 1985 1990 1995
SAW,FCAW
GMAW (MIG/MAG)
SMAW (MMA)

28. Sandvik Materials Technology
Procesos de soldadura
Electrodos Revestidos
MIG
Arco Sumerjido (Alambre)
Arco Sumerjido y Elextroescoria (Flejes)
TIG
Alambres Tubulares

29. Sandvik Materials Technology
Electrodos Revestidos
Proceso flexible en costos y produccion
Baja productividad en produciones seriadas
Muy utilizado en mercados predominantemente de
mantenimiento (Latinoamerica)
Sigue con desarollo con nuevas aleaciones.
Para superausteniticos y aleaciones duplex, tienen
propiedades de corrosion mas bajas que otros depositos
por arco electrico.

30. Sandvik Materials Technology
MIG
Proceso en ascension para producion seriada y aleaciones
padron. Bajo costo
Alta capacidad de soldadura automatica
Proceso flexible cuanto a deposicion:
MIG Convencional – corto-circuito, Pulverizado, Globular. Grande
parte de las aplicacones en Sudamerica.
MIG tranferencia controlada – Corto Circuito controlado (RMD, STT,
CMT, etc) y arco pulsante. Control del pozo de fusion, mejor
penetracion lateral (pasada de raiz), baja oxidacion (soldadura sin
respaldo), 4x mas rapido que TIG para pasada de raiz en tubulacion
>5” diametro.
MIG con fuentes conjugadas – Tandem o Twin arc, rata de deposicion
10-18kg/h, velocidad de soldadura 0,8-2,5m/min
MIG Hibrido – Plasma-MIG o LASER-MIG, altas velocidades de
soldadura (4-8x mas que MIG convencional), bajo aporte de material,
elevadas propiedades mecanicas
MIG con fleje perfilado – ratas de deposicion >11 kg/h.

31. Sandvik Materials Technology
MIG – Casos practicos
LASER-MIG
VW Alemania - 2003
Fundicion de aluminio – AlSi12 dia 1,6mm
GMAW Corto Circuito controlado +
Arco Pulsante
Soldadura de Tubos – 235km
API 5L gr.X70 – ER70S6 diam 1,14mm

32. Sandvik Materials Technology
Arco Sumerjido
Aplicaciones para grandes espesores o soldadura de
recubrimiento
Aplicacion limitada para grandes talleres
Buenas propiedades de junta
Uno o dos alambres son las versiones mas comun
Utiliza tubular sin escoria (Metal Cored) para soldadura de
recubrimiento duro (serie 400 martensitica) – rollos de
lingotamiento continuo

33. Sandvik Materials Technology
SAW / ESW flejes
Soldadura de recubrimiento
Espesores de base >40mm
Alta tasa de deposicion (20-30 kg/h)
Metales muy puros – bajas inclusiones
Composiciones especiales para la aplicacion –
baja dilucion
Industria Petrolera
y quimica
Method MMA SAW (wire) SAW (strip) ESW (strip)
Deposition rate, kg/h 1 - 5 3 - 12 10 - 20 20 - 35
Area coverage, m2
/h 0.05 - 0.15 0.1 - 0.3 0.3 - 0.6 0.5 - 0.9
Dilution, % 15 - 30 15 - 40 15 - 25 8 - 20
No of layers for ELC 3 3 1 - 2 1

34. Sandvik Materials Technology
Alambres Tubulares
Alambres con fundente y sin fundente (Metal Cored)
Utilizacion de equipamientos MIG convencional. Metal
cored puede ser utilizado tambien con arco pulsante
Metal cored tiene precio muy competitivo para aleaciones
ferriticas (409Cb, 430, 439)
Algunas restricciones para soldadura fuera de posicion con
alambres tubulares con fundentes (inclusiones)
Comparado con MIG convencional (CC, globular,
pulverizado) tiene mejores propiedades de penetracion
Metal cored utiliza el mismo gas de proteccion que el
macizo

35. Sandvik Materials Technology
TIG
Soldadura lenta, muy utilzado
para soldaduras de alta
calidad
Aplicacion en pasadas de raiz
en general y soldadura de
tubulacion
Soldadura de recubrimiento
para aleaciones de niquel (ej.
alloy 625) con utilizacion de
TIG pulsante y alambre
caliente (HOT Wire). Tasas de
deposion >8 kg/h.
Industria de procesos
quimicos y petroleras Fuente: www.vetco.com

36. Sandvik Materials Technology
Sitios para consultas sobre aceros
inoxidables
www.assda.asn.au/asp/index.asp - Artigo serie 200 vs. 300.
Informaciones generales sobre inoxidables
www.bssa.org.uk/organisations.php - Informaciones generales y links
para otras organizaciones
www.nucleoinox.org – Estadisticas nacionales y informaciones
generales
www.worldsteel.org – Estadisticas actualizadas sobre produccion de
aceros comun
www.worldstainless.org – Estadisticas actualizadas sobre aceros
inoxidables
www.thenickelinstitute.org – Informaciones generales sobre nickel y
aceros inoxidables
www.smt.sandvik.com – Productos de Sandvik – tablas de corrosion y
seleccion de consumibles
www.aws.org – Articulos sobre soldadura de alta productividad

37. Sandvik Materials Technology
Conclusiones
Para nuevas aplicaciones de aceros inoxidables, el costo
beneficio es el factor mas estudiado
Hay incrementos en la fabricacion mundial de aceros
inoxidables duplex, ferriticos y serie 200. Procedimientos
de soldaduras deben ser adecuados para cada caso
Los procesos de soldadura estan cambiando, seguiendo la
misma tendencia de los aceros al carbono
Los consumibles de soldadura estan se adecuando a las
nuevas demandas de proceso y nuevos materiales

38. www.smt.sandvik.com
e-mail: carlos.faggiani@sandvik.com