Il metallo d'apporto adeguato per saldare l'acciaio inossidabile duplex

Metallo d'apporto adatto per acciaio inossidabile duplex

I produttori sono costantemente alla ricerca di modi per semplificare il processo di saldatura e ridurre al minimo il rischio di costose rilavorazioni o, peggio ancora, cedimenti sul campo dei prodotti saldati. Nel presente articolo illustreremo come scegliere il metallo d'apporto adeguato per saldare l'acciaio inossidabile duplex (AI).

Nozioni di base sui gruppi di acciaio inossidabile

Esistono tre categorie principali di AI in riferimento alla rispettiva microstruttura: martensitico, austenitico e ferritico. L'acciaio inossidabile martensitico non rientra nella classificazione duplex, quindi non verrà trattato in questo articolo.

Austenitico

Gli AI austenitici (serie 3XX) sono generalmente utilizzati in applicazioni che richiedono una buona saldabilità. Sono altamente sagomabili e offrono un'opzione di esercizio a bassa temperatura. Gli AI ferritici presentano una buona resistenza, una duttilità moderata e sono relativamente economici.

AI duplex

Gli AI duplex (AID) sono stati progettati per fornire le caratteristiche migliori di entrambe le categorie. L'acciaio inossidabile duplex prende il nome dalla sua microstruttura metallurgica composta da circa il 50 percento di austenite e il 50 percento di ferrite. GLI AID sono materiali che presentano una tenacità migliorata e quasi il doppio della resistenza dell'AI austenitico e dell'AI ferritico, insieme a una maggiore resistenza alla corrosione, inclusa quella alla tensocorrosione (TC).

Selezione del metallo d'apporto adeguato

Per un'applicazione per recipienti a pressione in cui il progettista/ingegnere seleziona un grado specifico di AID e determina lo spessore del materiale richiesto, il tecnico della saldatura deve selezionare un metallo d'apporto che sia almeno corrispondente per fornire le stesse proprietà descritte in precedenza. Il tecnico ha anche l'ulteriore responsabilità di selezionare un processo di saldatura appropriato che non degraderà le proprietà del metallo di base nella zona termicamente alterata (ZTA).

Ad esempio, se il lavoro richiede la saldatura di un AID di grado 2205 sul medesimo materiale, un metallo d'apporto ER2209 costituisce una scelta corrispondente adeguata. Tuttavia, se il materiale di base è 2101, è importante rendersi conto che è stato selezionato un AID con caratteristiche migliori perché è meno costoso di altri AID ma offre comunque un'elevata resistenza sia alle sollecitazioni che alla corrosione. Il materiale consumabile più adeguato è quello corrispondente, ovvero ER2307, anche se ER2209 costituisce una seconda scelta accettabile.

Se la maggiore quantità di molibdeno nell'ER2209 non è un problema per l'applicazione del prodotto finito, tutti e tre i materiali di base AID indicati costituiscono una scelta appropriata. A causa delle maggiori quantità di lega in questo metallo d'apporto, il costo sarà probabilmente maggiore.

Fattori principali nella selezione del metallo d'apporto più adeguato

I fattori principali da considerare nella selezione del metallo d'apporto più adeguato sono i seguenti:

• Condizioni d'esercizio come ambiente chimico e intervalli di temperatura.
• Resa e resistenza alla trazione, inclusi i casi in cui è necessaria una resistenza allo scorrimento o alle sollecitazioni di grande entità.
• Numero equivalente di resistenza alla vaiolatura (PREN) o resistenza alla corrosione.
• Processo di saldatura e preferenza del saldatore.
• Costo.

Anche in questo caso, le informazioni presentate sono tutt'altro che esaustive. Per ulteriori informazioni, è necessario disporre dei dettagli più specifici sull'applicazione dei prodotti. Inoltre, online sono disponibili molte ottime risorse che potrebbero essere in grado di fornire le risposte a domande o dubbi specifici.