MX2010010204A - Metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro-cromo. - Google Patents

Metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro-cromo.

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Abstract

Un metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro-cromo; esta invención se refiere a un metal de relleno de soldadura fuerte con excelente comportamiento de humectación en material base de acero inoxidable; el material de relleno de soldadura fuerte produce una junta hecha con soldadura fuerte con alta resistencia y buena resistencia a la corrosión; el metal de relleno de soldadura fuerte es adecuado para soldar con fuerza acero inoxidable y otras materiales en donde la resistencia a la corrosión y alta resistencia se requieren; ejemplos típicos de aplicaciones son intercambiadores de calor y convertidores catalíticos; el polvo de metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro-cromo de acuerdo con la invención comprende: entre 11 y 35% en peso de cromo, entre 0 y 30% en peso de níquel, entre 2 y 20% en peso de cobre, entre 2 y 6% en peso de silicio, entre 4 y 8% en peso de fósforo, entre 0-10% en peso de manganeso y al menos 20% en peso de hierro.

Description

METAL DE RELLENO DE SOLDADURA FUERTE A BASE DE HIERRO - CROMO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro-cromo adecuado para soldar con fuerza acero inoxidable y otros materiales en donde se requieren resistencia a la corrosión y alta resistencia. Ejemplos típicos de aplicaciones son intercambiadores de calor y convertidores catalíticos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La soldadura fuerte es un procedimiento para unir partes metálicas con la ayuda de un metal de relleno de soldadura fuerte y calor. La temperatura de fusión del metal de relleno de soldadura fuerte debe encontrarse por debajo de la temperatura de fusión del material base pero por arriba de 450°C. Si el metal de relleno de soldadura fuerte tiene una temperatura de soldadura fuerte por debajo de 450°C el procedimiento de unión es denominado soldadura. Los metales de relleno de soldadura fuerte más comúnmente utilizados para soldar con fuerza aceros inoxidables se basan en cobre o níquel. Los metales de relleno de soldadura fuerte a base de cobre se prefieren cuando se consideran las ventajas de costo mientras que los metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel son necesarios en aplicaciones de alta corrosión y de alta resistencia. El cobre, por ejemplo, se utiliza frecuentemente para intercambiadores de calor para calefacción urbana y para instalaciones de agua potable. Los metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel con alto contenido de cromo se utilizan para una alta resistencia a la corrosión en aplicaciones expuestas a entornos corrosivos. Los metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel también pueden utilizarse en aplicaciones de temperatura de servicio alto y/o cuando se requiere una alta resistencia en la aplicación. Una aplicación típica expuesta al entorno corrosivo y a temperatura de servicio alta es el enfriador de recirculación de gases de escape (EGR) en motores disel automotrices. Los metales de relleno de soldadura fuerte para estas aplicaciones deben tener ciertas propiedades para ser adecuados para utilizarse, tales como: resistencia a la corrosión, resistencia a oxidación por alta temperatura, buena humectación del material base sin provocar fisura cáustica del material base durante la soldadura fuerte.
TÉCNICA RELACIONADA Existen varios tipos diferentes de metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel nombrados en el estándar de la American Welding Society (ANSI/AWS A 5.8). Muchos de estos metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel se utilizan para soldar con fuerza intercambiadores de calor. BNi-2 con la composición Ni-7Cr-3B-4,5Si-3Fe se utiliza para producir juntas de alta resistencia en aplicaciones de alta temperatura. La presencia de boro, sin embargo, es un inconveniente ya que puede provocar fisura cáustica del material base cuando el boro se difunde en el material base. Otro metal de relleno de soldadura fuerte a base de níquel que contiene boro tiene el mismo inconveniente.
Para superar el inconveniente del boro, se desarrollaron otros metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel. BNi-5 (Ni-19Cr-10Si) tiene una alta resistencia a la corrosión debido al alto contenido de cromo. La temperatura de soldadura fuerte para esta aleación es más bien alta (1150-1200°C). Otros metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel libre de boro son BNi-6 (??-10?) y BNi7 (Ni-14Cr-10P). La temperatura de soldadura fuerte para estos metales de relleno de soldadura fuerte es inferior debido al alto contenido de fósforo; 10% en peso. El alto contenido de fósforo (10% en peso) puede formar una junta hecha con soldadura fuerte sin la resistencia requerida debido al riesgo de formar fases frágiles que contienen fósforo.
Otro metal de relleno de soldadura fuerte a base de níquel se describe en la patente US6696017 y US6203754. Este metal de relleno de soldadura fuerte tiene la composición Ni-29Cr-6P-4Si y combina alta resistencia y alta resistencia a la corrosión con una temperatura de soldadura fuerte bastante baja (1050-1100°C). Este metal de relleno de soldadura fuerte se desarrolló especialmente para la nueva generación de enfriadores de EGR utilizados en un entorno altamente corrosivo.
El inconveniente con todos los metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel es el alto contenido de níquel costoso. El contenido de níquel es de al menos 60%, pero normalmente es superior. El alto contenido del níquel en estos metales de relleno de soldadura fuerte hace costosos a los metales de relleno de soldadura fuerte y a la producción de intercambiadores de calor y convertidores catalíticos.
Para superar el inconveniente con los metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel costoso, ha sido estudiada la posibilidad de utilizar metales de relleno de soldadura fuerte a base de hierro. Existen dos metales de relleno de soldadura fuerte a base de hierro existentes en el mercado. AlfaNova, que se describe en la solicitud PCT WO02098600, tiene una composición cerca del acero inoxidable con adición de silicio, fósforo y boro para reducir el punto de fusión del metal de relleno de soldadura fuerte. La temperatura de soldadura fuerte para esta aleación es 1190°C.
Otro metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro, AMDRY805, que se describe en la solicitud de E.U.A. US20080006676 A1 tiene la composición Fe-29Cr-18Ni-7Si-6P. Esta aleación es libre de boro para superar el inconveniente con el boro. La temperatura de soldadura fuerte para esta aleación es 176°C.
La temperatura práctica más elevada consistente con el crecimiento limitado del grano es 1095°C, de acuerdo con ASM speciality hand book Stainless Steel, 1994, página 291. Por lo tanto se prefiere una baja temperatura de soldadura fuerte para evitar los problemas relacionados con el crecimiento del grano, tal como ductilidad y dureza empeoradas, en el material base.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un metal de relleno de soldadura fuerte con excelente comportamiento humectante en un material base de acero inoxidable. El metal de relleno de soldadura fuerte produce una junta hecha con soldadura fuerte con alta resistencia y buena resistencia a la corrosión.
El metal de relleno de soldadura fuerte puede proporcionarse en forma de polvo y la formación en polvo del metal de hierro de soldadura fuerte puede lograrse utilizando métodos conocidos en la técnica. Por ejemplo, los polvos que tienen la composición definida en las cláusulas pueden hacerse al fundir una aleación homogénea y convertirlos en polvo mediante un procedimiento de atomización. El tamaño de partícula promedio del polvo puede oscilar entre 10 - 150 µ?t?, normalmente entre 10 - 100 µ??.
El polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con la invención es una aleación que contiene entre 11 % en peso y 35% en peso de cromo, entre 2% en peso y 20% en peso de cobre, entre 0% en peso y 30% en peso de níquel y entre 2% en peso y 6% en peso de silicio, entre 4% en peso y 8% en peso de fósforo y al menos 20% en peso de hierro. El metal de relleno de soldadura fuerte también puede contener manganeso hasta 10% en peso. El metal de relleno de soldadura fuerte es adecuado para la producción de convertidores catalíticos e intercambiadores de calor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra un modelo T utilizado para la prueba de soldadura fuerte.
La figura 2 muestra un modelo utilizado para la prueba de resistencia de la unión.
La figura 3 muestra los resultados de una segunda prueba de corrosión en donde los modelos se colocaron durante cuatro semanas en un medio de corrosión.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro-cromo con excelente humectación en acero inoxidable. El metal de relleno de soldadura fuerte produce juntas hechas con soldadura fuerte de alta resistencia con buena resistencia a la corrosión y es significativamente inferior en costo en comparación con los metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel. El metal de relleno de soldadura fuerte es adecuado para soldadura fuerte de diferentes tipos de intercambiadores de calor y convertidores catalíticos a un costo significativamente inferior que los metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel convencionales.
El uso típico para este metal de relleno de soldadura fuerte es en aplicaciones de alta temperatura que operan en entornos corrosivos. Estas aplicaciones pueden tener diferentes tipos de intercambiadores de calor (placa o tubería) que se utilizan en aplicaciones automotrices, recirculación de gas de escape por ejemplo. Los convertidores catalíticos de diferentes tipos también son aplicaciones posibles.
La composición del metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con esta invención es Cobre aproximadamente 2-20% en peso, preferiblemente 5-15% en peso Cromo aproximadamente 11-35% en peso, preferiblemente, 20- 30% en peso Níquel aproximadamente 0-30% en peso, preferiblemente 10-20% en peso Silicio aproximadamente 2-6% en peso Fósforo aproximadamente 4-8% en peso Hierro a un contenido de al menos 20% en peso.
Otros componentes diferentes a aquellos nombrados pueden estar presentes. La cantidad total de componentes se ajusta para sumar 100% en peso.
El metal de relleno en soldadura fuerte puede contener opcionalmente manganeso hasta 10% en peso, preferiblemente menos del 7% en peso.
Se reconoce que puede ser útil que la composición de los componentes principales del material de relleno de soldadura fuerte sea similar a la composición del material base de acero inoxidable. Ejemplos de grados de acero inoxidable son 316L con una composición típica de Fe-17Cr-13,5Ni-2,2Mo y 304L con una composición típica de Fe-18,8Cr-11 ,2Ni. Todo el acero inoxidable contiene por definición un mínimo de 11% de cromo, y pocos aceros inoxidables contienen más del 30% de cromo. El contenido de cromo por arriba del 1 % se requiere para la formación de la capa de óxido de cromo protectora que da al acero sus características resistentes a la corrosión. Mientras mayor el contenido de cromo mejor la resistencia a la corrosión pero los contenidos por arriba del 35% pueden provocar disminución en la resistencia de la junta. De este modo el contenido de cromo debe estar entre 11 y 35% en peso, preferiblemente 20-30% en peso.
Para reducir el punto de fusión de la aleación, se agregan depresores del punto de fusión. Es bien sabido que el silicio, boro y fósforo son efectivos depresores del punto de fusión. Estudiando el diagrama de fase para Fe-P se encontró que el sistema tiene un punto de fusión mínimo de 1100°C a aproximadamente 10% en peso de fósforo. El sistema de Fe-Si tiene un punto de fusión de 1380°C a 10% en peso de Si y un punto de fusión mínimo de aproximadamente 1210°C a aproximadamente 19% en peso de Si. Los contenidos de fósforo y silicio por arriba del 10% en peso cada uno no se desea debido a que es muy alto el riesgo de la formación de la fase frágil. Por lo tanto se prefiere mantener el contenido de fósforo entre 4 y 8% en peso, y el silicio entre 2 y 6% en peso.
El sistema de Fe-B tiene un punto de fusión mínimo de 1174°C a aproximadamente 4% en peso de boro. Sin embargo, el boro tiene el inconveniente de provocar fisura cáustica del componente de soldadura fuerte. El boro es un intersticio y debido a su pequeño diámetro puede difundirse rápidamente en la estructura del material base y formar la fase de CrB frágil. Debido a la difusión del boro, la temperatura de re-fusión de la aleación se eleva lo cual en algunos casos es un efecto deseable. US4444587 describe cómo el manganeso puede ser un buen sustituto para el boro ya que el manganeso también baja el punto de fusión. 10-30% en peso de manganeso junto con silicio y carbono bajarán en el sistema a base de hierro la temperatura de fusión por más de 200°C. En segundo lugar, el manganeso se evaporizará casi por completo durante el ciclo de soldadura fuerte lo cual permitirá la elevación de la temperatura de re-fusión sin el riesgo de formar ninguna fase frágil como CrB.
El níquel estabiliza la austenita que mejora la resistencia a la oxidación de la aleación. El níquel también incrementa la dureza de la junta hecha con soldadura fuerte. Buscando en el diagrama de fase terciaria para Cr-Fe-Ni puede observarse que el níquel también tiene un efector reductor del punto de fusión. Con 30% en peso de Cr y 20% en peso de Ni el punto de fusión del sistema de Cr-Fe-Ni es de aproximadamente 1470°C de acuerdo con ASM speciality hand book Stainless Steel. El contenido de níquel del metal de relleno de soldadura fuerte con relación a la invención debe mantenerse por debajo del 30% en peso para reducir al mínimo el costo del metal de relleno de soldadura fuerte.
Sorprendentemente se ha encontrado que el cobre reduce la difusión del silicio y fósforo en el material base durante la operación de soldadura fuerte. La precipitación del fósforo también se evita. También se encontró de manera inexplicable que la presencia de cobre tiene un efecto positivo en la resistencia a la corrosión que da como resultado una menor pérdida de peso cuando se sumerge en 10% de HCI o 10% de H2SO4. Se cree que el 2% en peso del cobre es necesario para ganar el efecto positivo del cobre. El contenido de cobre del metal de relleno de soldadura fuerte cubierto por esta invención debe mantenerse por debajo del 20% en peso con el fin de no diferir demasiado en la química del material base que se va a soldar con fuerza. De este modo, el contenido de cobre debe encontrarse entre 2 y 20% en peso, preferiblemente entre 5-15% en peso.
El metal de relleno de soldadura fuerte de acuerdo con la invención está en forma de polvo y puede producirse por atomización de gas o agua. El metal de relleno de soldadura fuerte puede utilizarse en forma de polvo o convertirse en una pasta, cinta, lámina u otras formas por métodos convencionales. Dependiendo de la técnica de aplicación, es necesaria una diferente distribución del tamaño de partícula pero el tamaño de partícula promedio del metal de relleno de soldadura fuerte es de 10-100 µ??.
El metal de relleno de soldadura fuerte es adecuado para soldadura fuerte de horno al vacío utilizando vacío (<10"3 Torr). El metal de relleno de soldadura fuerte tiene un punto de fusión por debajo de 1100°C y produce juntas a una temperatura de soldadura fuerte de 1120°C con una alta resistencia y buena resistencia a la corrosión sin ningún crecimiento del grano observado.
El metal de relleno de soldadura fuerte en forma de pasta, cinta, lámina u otras formas, se coloca en el espacio o en el espacio entre las superficies del material base que deben unirse. Durante el calentamiento, el metal de relleno de soldadura fuerte se funde y por fuerzas capilares el metal de relleno de soldadura fuerte fundido humecta la superficie del material base y fluye en el espacio. Durante el enfriamiento forma una junta hecha con soldadura fuerte sólida. Ya que el metal de relleno de soldadura fuerte actúa en las fuerzas capilares, es crucial la humectación del metal de relleno de soldadura fuerte en el material base que se va a soldar con fuerza. El metal de relleno de soldadura fuerte cubierto por esta invención tiene una excelente humectación en el material base de acero inoxidable. El metal de relleno de soldadura fuerte también tiene una buena tolerancia del ancho del espacio y es capaz de soldar con fuerza los espacios por arriba de 500 µ??.
Las juntas soldadas con fuerza con el metal de relleno de soldadura fuerte de acuerdo con esta invención tienen una microestructura que consiste en una mezcla homogénea de fases ricas en Cr-P y fases ricas en Ni-Fe-Si-Cu. Sorprendentemente se ha encontrado que la difusión del silicio y fósforo se limitó por la presencia de cobre en el metal de relleno de soldadura fuerte. La precipitación del fósforo en los límites del grano en el material base también se evita por la presencia de Cu. Los metales de relleno de soldadura fuerte sin cobre tuvieron una zona de difusión más amplia en el material base y también hubo una precipitación del fósforo en los límites del grano que pueden provocar la fisura cáustica del material base.
EJEMPLOS Como materiales de referencia, se utilizaron tres metales de relleno de soldadura fuerte; un metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro, Fe29Cr18Ni7S¡6P y dos metales de relleno de soldadura fuerte a base de níquel, BNi5 y HBNÍ613.
Fe29Cr18Ni7Si6P es un metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro que se describió en la solicitud de patente US2008006676. BNi5 con la composición Ni-19Cr-10Si es un grado a base de níquel estándar y HBNÍ613 con la composición Ni-30Cr-6P-4Si es un metal de relleno de soldadura fuerte a base de níquel producido por Hóganás AB.
Además, ocho metales de relleno de soldadura fuerte diferentes, tres de acuerdo con la invención y cinco como ejemplos comparativos, se prepararon por atomización de agua.
El cuadro 1 muestra la composición real de los metales de relleno de soldadura fuerte producidos. La cantidad de cada componente se da en porcentaje en peso. La expresión 'bal' (equilibrio) significa que el material restante en la fusión consiste en Fe. De acuerdo con la invención, el polvo de metal de relleno comprende al menos 20% en peso de Fe, y los componentes restantes se ajustan dentro de los límites indicados con el fin de sumar hasta 10% en peso. Los elementos traza son los resultados de las impurezas inevitables provocadas por el método de producción que están presentes en una cantidad pequeña que no influye en las propiedades del material de relleno de soldadura fuerte. Los elementos traza normalmente están presentes en una cantidad menor al 1 % en peso.
Un primer criterio para estar satisfecho con el material de relleno de soldadura fuerte es que la temperatura de soldadura fuerte sea preferiblemente de 1 120°C o menor. Puede observarse en el cuadro 1 que la temperatura a la cual se funde el metal de relleno de soldadura fuerte y se suelda con fuerza se ve afectada por el cobre, fósforo y silicio.
Los métodos utilizados para probar las propiedades son los siguientes: 1 ) Prueba de humectación. 0.2 gramos del metal de relleno de soldadura fuerte se colocaron en un substrato de una placa de acero inoxidable 304 que tiene las dimensiones 50*50 mm. Los substratos con el material de relleno de soldadura fuerte entonces se calentaron a 1 120°C durante 10 minutos en vacío de lO^Torr. La humectación se determinó en términos de relación de propagación definida como; en donde Af es el área cubierta por el metal de relleno fundido y As el área del substrato.
Del cuadro 2 se puede observar que los metales de relleno de soldadura fuerte con cobre y alto contenido de fósforo (4, 7, 8) tienen buena humectación. El metal de relleno de soldadura fuerte cubierto por esta invención tiene una mejor humectación en un material base de acero inoxidable que el material de referencia Fe29Cr18Ni7Si6P y tan buena o mejor que el material de referencia BNi5. 2) Examinación metalográfica El metal de relleno de soldadura fuerte se convirtió en una pasta al mezclar el polvo de metal con un aglutinante. Se utilizó el acero inoxidable 304 como material base. Los modelos T, de acuerdo con la figura 1 se soldaron con fuerza a 1100X durante 10 minutos en vacío de 10"4Torr. Después de soldar con fuerza, los modelos T se dividieron transversalmente. El área en sección transversal de la junta hecha con soldadura fuerte se investigó en Light Optical Microscope. Se identificó una buena junta hecha con soldadura fuerte como una junta libre de fisuras o poros con una microestructura homogénea.
Como se observa en el cuadro 2 todas las aleaciones formaron juntas sólidas sin fisuras o poros. La aleación de metal de relleno de soldadura fuerte de acuerdo con esta invención (4, 7, 8) forma una microestructura homogénea con difusión limitada de elementos en el material base y sin precipitación del fósforo en los límites del grano. La precipitación límite del grano del fósforo se encuentra cuando se utilizan metales de relleno de soldadura fuerte sin cobre (1 , 5). 3) Resistencia a la unión La resistencia a la unión se probó utilizando procedimientos similares a los recomendados en ANSI/AWS C3.2M/C3.2.2001 para una configuración de junta tipo traslape con espacio paralelo de 100 pm. El metal de relleno de soldadura fuerte se convirtió en pasta al mezclar el metal de relleno de soldadura fuerte con un aglutinante. Los modelos de resistencia la unión con la pasta entonces se calentaron a 1 20°C durante 60 minutos al vacio de lO^Torr.
Del cuadro 2 puede observarse que la resistencia de los metales de relleno de soldadura fuerte con cobre estuvo en la misma escala en resistencia que la referencia basada en níquel BNi5. 4) Pruebas de corrosión La corrosión se midió como pérdida de peso del metal de relleno de soldadura fuerte después de siete días en medio de corrosión. El metal de relleno de soldadura fuerte se fundió en pequeñas tabletas. Las tabletas fueron colocadas en vasos de precipitados con soluciones en agua de 10% de HCI y 10% de H2S04 respectivamente. Las tabletas se pesaron antes de ser colocadas en los vasos de precipitados y después de siete días. La pérdida de peso fue calculada.
En el cuadro 2, puede observarse que los metales de relleno de soldadura fuerte que contienen cobre (4, 7 y 8) tuvieron menor pérdida de peso que los metales de relleno de soldadura fuerte sin cobre (1 , 5). Además, el metal de relleno de soldadura fuerte de acuerdo con la invención tiene una resistencia a la corrosión comparable con los materiales de referencia a base de níquel BNi5 y HBNÍ613 y mejor resistencia a la corrosión que el metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro de referencia Fe29Cr18Ni7S¡6P.
Se realizó una segunda prueba de corrosión en donde las juntas hechas con soldadura fuerte fueron evaluadas. Los mismos modelos T (véase figura 1) como se utilizaron para la prueba de soldadura fuerte fueron fabricados y utilizados. Cada modelo T se colocó en un vaso de precipitados con un medio de corrosión durante cuatro semanas y de aquí en adelante se inspeccionó para signos de corrosión. Un total de doce modelos T fueron producidos: tres modelos utilizando aleación 7 comprendida por la invención, tres modelos utilizando BNi5, tres modelos utilizando HBNÍ613 y tres modelos utilizando Fe29Cr18Ni7Si6P como material de soldadura fuerte. Los medios de corrosión utilizados fueron soluciones de agua de 10% en peso de HNO3, 10% en peso de H2SO y 10% en peso de HCI. En esta prueba la aleación 7 que representa la composición cubierta por la invención se comparó con los metales de relleno de soldadura fuerte de referencia a base de níquel, BN¡5 y HBNÍ613 como también el metal de relleno de soldadura fuerte de referencia a base de hierro Fe29Cr18Ni7Si6P.
El resultado se encuentra en la figura 3. Como se muestra, la aleación 7 no muestra corrosión después de cuatro semanas en H2SO4 y una corrosión casi posible después de cuatro semanas en HCI y HNO3. Esto es mejor que los resultados para el metal de relleno de soldadura fuerte de referencia a base de hierro Fe28Cr18Ni7Si6P que probó el efecto positivo de Cu en un material de soldadura fuerte a base de hierro-cromo.
CUADRO 1 Química y temperatura de fusión de los metales de relleno de soldadura fuerte probados Aleación Fe Cu Ni Cr P Si Mn Fusión @ 1120°C 1 Comp. bal - 10.7 20.9 6.7 5.7 5.7 completamente 2 Comp. bal 10 10.4 20.5 3.5 4.1 5.3 no 3 Comp. bal - 20.9 20.4 3.76 5.8 - no 4 Inv. bal 10.4 20.4 20.4 6.8 3.9 - completamente 5 Comp. bal - 10.6 27.2 6.8 3.8 - completamente 6 Comp. bal - 20.3 27.2 4.2 4 5.3 en parte 7 Inv. bal 10 20.1 27.3 6.9 4.9† 5.2 completamente 8 Inv. bal 5.18 15.1 23.5 5.96 4.9 2.76 completamente CUADRO 2 Resultados de la prueba de humectación, examinacion metalografica, prueba de resistencia a la unión y pruebas de corrosión Aleación Humectación Microestructura Resistencia Perdida de peso (%) en la junta a la unión (g) hecha con (N/mm2) soldadura fuerte 1 Comp. 20 Microestructura 93 0.159 0.080 no homogénea (16%) (8%) Difusión en material base, precipitación de P en límites del grano 4 Inv 45 Microestructura 98 0.016 0.012 homogénea (1.6%) (1.2%) Difusión limitada en material base 5 Comp 30 Microestructura 110 0.021 0.029 homogénea (0.2%) (0.3%) Difusión en material base, precipitación de P en límites del grano 7 Inv 40 Microestructura 97 0.004 0.006 homogénea (0.4%) (0.6%) Difusión limitada en material base 8 Inv 30 Microestructura 92 0.014 0.008 homogénea (1.4%) (0.8%) Difusión limitada en material base Fe29Cr18N¡ Ref 15 Microestructura 98 0.045 0.014 7S¡6P no homogénea (4.5%) (1.4%) Difusión en material base ???5 Ref 30 Microestructura 88 0.011 0.014 homogénea (1.1%) ( .4%) Difusión limitada en material base HBNÍ613 Ref 60 Microestructura 126 0.005 0.010 homogénea (0.5%) (1 %) Difusión limitada en material base

Claims (11)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un polvo de metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro-cromo adecuado para soldar con fuerza un material base de acero inoxidable, caracterizado porque comprende: entre 11 y 35% en peso de cromo, entre 0 y 30% en peso de níquel, entre 2 y 20% en peso de cobre, entre 2 y 6% en peso de silicio, entre 4 y 8% en peso de fósforo, entre 0-10% en peso de manganeso, y al menos 20% de hierro.
2. - El polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material consiste en: entre 1 1 y 35% en peso de cromo, entre 0 y 30% en peso de níquel, entre 2 y 20% en peso de cobre, entre 2 y 6% en peso de silicio, entre 4 y 8% en peso de fósforo, entre 0-10% en peso de manganeso, elementos traza en cantidades menores al 1 % en peso y la parte restante del polvo consiste en hierro con un contenido de al menos 20% en peso.
3. - El polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque el contenido de níquel está entre 10 y 20% en peso.
4. - El polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con la reivindicación 1 , 2 ó 3, caracterizado además porque el contenido de cobre está entre 5 y 15% en peso.
5. - El polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con la reivindicación 1 , 2, 3 ó 4, caracterizado además porque el contenido de manganeso está por debajo del 7% en peso.
6. - El polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado además porque el contenido de cromo está entre 20 y 30% en peso.
7. - El polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el polvo de metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro tiene un tamaño de partícula promedio de 10-100 pm.
8. - El polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro se convierte en pasta, cinta, lámina u otras formas por métodos convencionales.
9.- El uso de un polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de cualquiera de las reivindicaciones 1-8 para soldadura fuerte en horno.
10.- El uso de un polvo de metal de relleno de soldadura fuerte de cualquiera de las reivindicaciones 1-8 para soldar con fuerza intercambiadores de calor y convertidores catalíticos.
11.- Un producto con soldadura fuerte fabricado al soldar con fuerza materiales a base de hierro en donde los materiales a base de hierro se unen por medio de un polvo de metal de relleno de soldadura fuerte a base de hierro -cromo de cualquiera de las reivindicaciones 1-8.
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