Equivalentes de cromo y níquel, con dilución
El cordón no tiene la composición del aporte: es una mezcla del aporte con los metales base fundidos. La calculadora hace esa mezcla, saca de ella los equivalentes Cr y Ni y coloca el punto en el diagrama de Schaeffler — se ve enseguida en qué zona cae tu cordón.
Las fórmulas
Schaeffler:
Cr-eq = Cr + Mo + 1,5·Si + 0,5·Nb
Ni-eq = Ni + 30·C + 0,5·Mn
WRC-1992:
Cr-eq = Cr + Mo + 0,7·Nb
Ni-eq = Ni + 35·C + 20·N + 0,25·Cu
El carbono pesa en estas fórmulas treinta veces más que el níquel — y ahí está todo. Una décima de por ciento de carbono desplaza el punto tres unidades hacia arriba, tanto como tres por ciento de níquel. Por eso, al soldar acero no aleado con aporte inoxidable, lo que hay que mirar no es el cromo, sino cuánto carbono aporta el metal base.
La dilución
La composición del cordón es una media ponderada. En una unión del mismo material hay dos términos: metal base y aporte. En una de materiales distintos hay tres, y justo ahí es donde el cálculo mental empieza a fallar.
Los valores por defecto de la calculadora son exactamente ese caso: 304 por un lado, S235 por el otro, aporte 309L y un 25 % de dilución de cada lado. El cromo y el níquel altos del 309L no son casualidad: el exceso está para que, tras diluirse con acero al carbono, el cordón no caiga en la zona martensítica. Pon un 308L corriente en lugar del 309L y mira cómo bajan los dos equivalentes.
Dónde hace falta
- Uniones de materiales distintos. Elegir aporte para el par inoxidable–acero al carbono se apoya exactamente en esta cuenta; el detalle está en el artículo sobre soldadura de metales distintos.
- Ferrita en el cordón austenítico. Un pequeño porcentaje de ferrita protege del agrietamiento en caliente; cero ferrita y demasiada son dos problemas distintos.
- Recargue y capa tampón. La capa tampón existe para bajar la dilución — y su sentido solo se ve en números.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la precisión del diagrama?
Da una zona, no una cifra. Schaeffler lo construyó en 1949 sobre cordones al arco en aceros inoxidables, y entre las líneas de isoferrita la lectura sale como franja: por eso la calculadora dice 5–10 % y no 7 %. Para el contenido exacto de ferrita en un cordón austenítico se usa WRC-1992 o un ferritoscopio. La fuerza de Schaeffler está en otra cosa: cubre también la zona martensítica, y es esa la que decide en uniones de materiales distintos.
¿De dónde salen las proporciones de cada metal?
De la dilución, es decir, la proporción de metal base en el cordón. Depende del proceso y de los parámetros: con electrodo revestido suele ser 20–30 %, con MAG 30–50 %, bajo flux puede pasar del 60 %. En una unión de materiales distintos esa parte se reparte entre los dos lados, normalmente a partes iguales, y el resto es aporte.
¿Schaeffler o WRC-1992?
WRC-1992 es más moderno y más exacto para aceros austeníticos y dúplex, porque cuenta el nitrógeno y el cobre, y da la ferrita como Ferrite Number y no en porcentaje. Schaeffler sigue siendo útil en uniones de materiales distintos: cubre la zona martensítica, que el diagrama WRC no tiene. Por eso se calculan los dos.
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