Guia: Què és l'acer degradat i com el soldeu?

Què és l'acer meteoritzat?

L'acer és un excel·lent material de construcció. És fort i té una bona resistència a diferents tensions. Tot i que és pesat, també és barat, per la qual cosa s'utilitza amb freqüència en diversos camps, des de bastidors de construcció fins a ponts fins a la fabricació d'automòbils.

Tanmateix, un dels majors problemes de l'acer és que el seu component principal és el ferro (que normalment també conté una mica de carboni), i se sap que el ferro s'oxida amb molta facilitat. Quan s'exposa a entorns com l'oxigen, l'aigua i la humitat de l'aire, l'acer s'oxidarà. Aquesta oxidació i corrosió redueix finalment les propietats del material, fent que perdi la seva resistència estructural, que és el que a la indústria anomenem un "problema".

Hi ha moltes maneres de protegir l'acer de la corrosió. Un mètode habitual és pintar-lo o oliar-lo, formant una capa protectora a la superfície d'acer que l'aïlla de la humitat i l'oxigen de l'atmosfera. L'acer també es pot galvanitzar o anoditzar per crear recobriments similars, però aquests processos impliquen reaccions químiques més profundes que només un recobriment superficial.

El major inconvenient d'aquests mètodes és que si el recobriment desenvolupa buits o està danyat, l'òxid pot penetrar-hi. Per tant, cal un manteniment adequat i inspeccions periòdiques; en cas contrari, els danys greus poden provocar un fracàs catastròfic.

Per resoldre aquest problema, els enginyers de materials van recórrer a un altre metall molt utilitzat arreu del món: el coure.

El coure també és susceptible als efectes de l'oxigen. Quan veieu que els productes de coure es tornen verds, això és l'òxid de coure que forma verd gris a la superfície. No obstant això, a diferència de l'acer, aquest verd gris no continua corroint-se. En canvi, forma una capa protectora natural al voltant del coure. Aquesta capa protectora inhibeix la major part de la corrosió addicional i, si el verdgris està danyat, es "repararà automàticament" formant un nou vergí a la zona danyada.

El coure també és susceptible als efectes de l'oxigen. Quan veieu que els productes de coure es tornen verds, això és l'òxid de coure que forma verd gris a la superfície. No obstant això, a diferència de l'acer, aquest verd gris no continua corroint-se. En canvi, forma una capa protectora natural al voltant del coure. Aquesta capa protectora inhibeix la major part de la corrosió addicional i, si el verdgris està danyat, es "repararà automàticament" formant un nou vergí a la zona danyada.

Els enginyers es van preguntar: què passaria si poguéssim fer que l'acer tingués les mateixes propietats? Fa gairebé un segle, mitjançant la investigació i el desenvolupament, es va crear un nou material utilitzant acer i diversos metalls d'aliatge (incloent coure, crom, silici i fòsfor). Aquest acer posseïa gairebé totes les propietats materials de l'acer de baix-carboni, però a diferència de l'acer normal, no s'oxidava; en canvi, va formar una pel·lícula protectora marró.

Aquest material es va desenvolupar i patentar per primera vegada l'any 1933 amb el nom de Cor-Ten, on Cor-Ten significa resistència a la corrosió i resistència a la tracció. Cor-Ten, també conegut com a acer per a la intempèrie, finalment va ser estandarditzat per la Societat Americana de Proves i Materials (ASTM), donant lloc al seu ús generalitzat. Com a resultat, avui encara trobareu aquest material i haureu de soldar-lo.

Quan s'utilitza l'acer per a la intempèrie?

A causa de la seva resistència natural a la corrosió i de la seva lleugera capacitat d'autoreparació-, l'acer resistent a la intempèrie s'utilitza més habitualment en llocs exposats a diversos entorns naturals, però sovint sense inspecció i manteniment regulars. En enginyeria i construcció, l'acer per a la intempèrie s'utilitza freqüentment com a elements decoratius exposats, escultures, sostres i parets, així com diverses característiques pràctiques com testos, coberts per a bicicletes o tanques, bardisses, etc. També s'utilitza habitualment en el transport marítim i s'utilitza freqüentment com a material estructural de ponts curts (generalment sobre rius o ponts de vianants).

En resum, aquest tipus d'estructura d'acer és molt pràctica, especialment adequada per a aplicacions que requereixen robustesa, durabilitat, llargs intervals de manteniment i un aspecte uniforme i estèticament agradable-marró ataronjat. Es troba habitualment als parcs naturals, on el color marró es barreja perfectament amb els arbres del voltant.

Quin és el millor procés per soldar acer a la intempèrie?

Com que l'acer resistent a la intempèrie és essencialment un aliatge d'acer baix-carboni, es pot soldar amb gairebé qualsevol procés de soldadura. Tanmateix, com haureu endevinat, certs processos de soldadura produeixen millors resultats i soldadures més duradores que altres.

En altres paraules, la soldadura MIG s'hauria d'utilitzar en el 90% dels casos quan es solda acer a la intempèrie. El funcionament correcte és essencial, però això s'aplica a qualsevol mètode de soldadura. Les soldadures TIG són propenses a fallar prematurament en l'acer degradat i, tret que no estigueu molt familiaritzat amb la soldadura MIG, la soldadura manual per arc no ofereix cap avantatge significatiu.

Quin tipus de farciment s'ha d'utilitzar per a la intempèrie de l'acer?

La primera opció és utilitzar filferro de soldadura d'acer al carboni, com ara AWS E7018, ER70S o E70C-6M. Aquests cables són els més adequats quan es requereix una soldadura d'una sola passada d'acer degradat i la resistència o grau de soldadura és baix. Tot i que la resistència de la soldadura serà lleugerament inferior a la ideal, el cost és menor. A més, el filferro de soldadura d'acer baix en carboni té una excel·lent compatibilitat amb l'acer resistent a la intempèrie, absorbint elements d'aliatge i mantenint la resistència a la corrosió a la soldadura similar al metall base.

La segona opció és el filferro de soldadura de baix-aliatge. Aquest tipus de filferro es presenta en diverses formes depenent de la seva composició d'aliatge, però generalment és més adequat per a aplicacions que requereixen alta resistència, resistència a la corrosió o altres propietats mecàniques. Quan es realitza una soldadura d'-àrea gran o de múltiples-passes, el grau de barreja entre el metall base i el cable de soldadura és relativament baix. Això vol dir que si s'utilitza filferro de soldadura d'acer al carboni per a la soldadura d'-àrea gran, la seva resistència a la corrosió es reduirà, fent-lo més susceptible a danys. Per garantir una unió forta amb el metall base d'acer degradat, el filferro de soldadura d'acer al carboni s'ha de pintar o tractar amb altres recobriments.