Informe sobre el proceso de soldadura de Carburo de Tungsteno en acero 1.7218

La soldadura de carburo de tungsteno sobre aceros de baja aleación, como el acero 1.7218 (25CrMo4), es un proceso especializado que requiere una cuidadosa planificación y control de las condiciones de soldadura. El acero 1.7218 es un acero al cromo-molibdeno, conocido por su excelente resistencia a la tracción y su capacidad para soportar tratamientos térmicos, mientras que el carburo de tungsteno (WC) es extremadamente duro y resistente al desgaste, ideal para aplicaciones en ambientes abrasivos.

El objetivo de esta soldadura es combinar la dureza y resistencia al desgaste del carburo de tungsteno con la durabilidad y ductilidad del acero, sin comprometer las propiedades mecánicas de ambos materiales.

 Características del material:

1. Carburo de tungsteno (WC):

   - Alta dureza (superior a 9 en la escala de Mohs).

   - Excelente resistencia al desgaste y abrasión.

   - Baja expansión térmica.

2. Acero 1.7218 (25CrMo4):

   - Buena resistencia a la tracción y tenacidad.

   - Bien adecuado para tratamientos térmicos.

   - Aleación de cromo-molibdeno que mejora la resistencia a altas temperaturas.

Desafíos en la soldadura de WC en acero 1.7218:

- Diferentes coeficientes de expansión térmica: El carburo de tungsteno y el acero tienen coeficientes de expansión térmica distintos, lo que puede generar tensiones residuales y fisuras durante el enfriamiento.

- Fragilidad del WC: El carburo de tungsteno es frágil y sensible a las tensiones térmicas, lo que puede resultar en fisuras o desprendimientos si no se controla adecuadamente la temperatura.

- Compatibilidad metalúrgica: Es necesario usar un metal de aporte adecuado que cree una buena unión entre el acero y el carburo de tungsteno, evitando la formación de fases indeseadas o zonas frágiles.

 Proceso de soldadura recomendado:

1. Preparación de la superficie:

   - Limpieza: Las superficies del acero 1.7218 y el carburo de tungsteno deben limpiarse meticulosamente para eliminar aceites, óxidos o contaminantes que podrían afectar la calidad de la soldadura.

   - Rugosidad: Se recomienda aplicar un ligero arenado o pulido a las superficies para aumentar la adherencia, especialmente en el caso del carburo de tungsteno.

2. Selección del material de aporte:

   - Es crucial elegir un material de aporte compatible, generalmente basado en una mezcla de níquel o cobalto. Estos materiales actúan como una capa de transición que acomoda las diferencias en propiedades térmicas y reduce el riesgo de fisuras.

   - Algunos electrodos o varillas de soldadura especializados contienen carburo de tungsteno en una matriz de cobalto o níquel para mejorar la unión y aportar más resistencia al desgaste.

3. Método de soldadura:

   - Soldadura por brasado: Este es uno de los métodos más recomendados para unir carburo de tungsteno a aceros, debido a que el proceso de brasado reduce las tensiones térmicas en la pieza. Un metal de aporte a base de níquel con un punto de fusión bajo es ideal para este tipo de unión. El brasado se realiza a temperaturas entre 800-1150°C.

   - Proceso TIG (Tungsten Inert Gas): También se puede emplear el método TIG, usando un gas inerte para evitar la oxidación del carburo de tungsteno y el acero. Sin embargo, debido a las altas temperaturas involucradas, es esencial utilizar pasadas controladas para evitar el sobrecalentamiento y la fragilización del WC.

   - Horno de vacío: El uso de un horno de vacío puede mejorar los resultados, ya que ayuda a reducir las tensiones térmicas al permitir un calentamiento y enfriamiento más controlado.

4. Control de la temperatura:

   - Precalentamiento del acero 1.7218: Antes de la soldadura, se recomienda precalentar el acero a una temperatura entre 300°C y 400°C para reducir las tensiones térmicas durante el proceso.

   - Enfriamiento controlado: Después de la soldadura, es fundamental controlar el enfriamiento para evitar la formación de fisuras en la unión. Un enfriamiento lento y controlado ayuda a minimizar las tensiones internas. Se puede usar un horno de enfriamiento o envolver la pieza en mantas térmicas.

5. Post-tratamiento térmico:

   - Después de la soldadura, se recomienda realizar un recocido o temple y revenido del acero 1.7218 para recuperar sus propiedades mecánicas originales y aliviar las tensiones internas generadas durante el proceso.

6. Inspección y control de calidad:

   - Es importante llevar a cabo inspecciones no destructivas como líquidos penetrantes o ultrasonidos para identificar posibles fisuras o defectos en la soldadura.

   - También se debe realizar una inspección visual y un control de las dimensiones para verificar la correcta unión y alineación de las piezas.

 Conclusión:

La soldadura de carburo de tungsteno sobre acero 1.7218 requiere una planificación cuidadosa para evitar problemas derivados de la diferencia en las propiedades térmicas y mecánicas de los materiales. La preparación adecuada de las superficies, la elección correcta del material de aporte, y un control riguroso de la temperatura durante todo el proceso son fundamentales para garantizar una soldadura de alta calidad, con buena resistencia mecánica y sin defectos.

La utilización de métodos como el brasado o la soldadura TIG con materiales de aporte a base de níquel o cobalto son las opciones más recomendadas. Por último, los tratamientos térmicos posteriores y un enfriamiento controlado aseguran que la pieza conserve sus propiedades deseadas y una alta resistencia al desgaste.

Espero que esta explicación te sea útil para lograr una soldadura exitosa.