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Soldabilidad del acero

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En este cápitulo nos centraremos en la soldabilidad del acero,como hemos comentado anteriormente en las propiedades de los metales  estos se diferencian no solo en la composición del metal en cuestión.Los metales,por ejemplo el acero indepentientemente de su composición,depende mucho de los tratamientos térmicos.

La soldabilidad del acero mide la capacidad de este que tiene a ser soldado,y depende mucho no solo del material base que va a ser soldado,si no que también depende mucho del material de aportación que se utilice para soldarlo.

microestructuras soldaduraUn parametro realmente útil para evaluar la soldavilidad de un acero blando,duro … es el concepto de Carbono equivalente que compara con las propiedades de un acero simple,las diferentes soldabilidades de cualquier aleación de acero.

Hay dos fórmula utilizada para el cálculo del contenido de carbono equivalente. Uno es de la American Welding Society y recomendado para aceros estructurales y la otra es la fórmula basada en el Instituto Internacional de Soldadura.

El AWS establece que para un contenido de carbono equivalente por encima de 0,40% hay un potencial de agrietamiento en la zona afectada por el calor en los bordes de corte y soldaduras llamas.

Este concepto ( carbono equivalente o CEV) se utiliza en metales ferrosos,por ejemplo en acero al carbono,también en hierro fundido… determina las diversas propiedades de una aleación cuando se utiliza más como algo más que una aleación de carbono,que es muy común.

Funciona de la siguiente manera,convierte el porcentaje % de elementos (no carbono) de dicha aleación para el % de carbono equivalente,debido a las diferentes fases de Fe-C se comprenden mejor otras fases de la aleación correspondiente.Lo normal es que no solo se utilice en soldadura,sino que también se utilice está medida en tratamientos térmicos,fundiciones …

Este Código, el API 1104- A B presenta la ecuación desarrollada por el Instituto Internacional de Soldadura, y cuya expresión es la siguiente, donde los contenidos de los elementos químicos se expresan en tanto por ciento (%):

CEV = C +   Mn   +   Cr + Mo + V   +   Ni + Cu
——— —————————— ———————
6 5 15

 

A medida que se eleva el contenido de carbono, la soldabilidad de la aleación de acero que se trate disminuye.Aunque esta ecuación fue desarrollada para medir la tendencia a la fisuración por hidrógeno en acero, también se utiliza para evaluar el endurecimiento del acero basado en su composición química.

Como regla general, un acero se considera soldable si el carbono equivalente, obtenido según la fórmula anterior, es menor a 0,4%.Pero,este parametro no es suficiente para evaluar la soldabilidad del acero en cuestión,porque como comentabamos antes,la soldabilidad del acero no solo depende de la composición química del mismo.

También influyen otros factores a tener en cuenta,como pueden ser por ejemplo,el espesor de las piezas a soldar,el espesor de la junta,la elección del material de aportación,el tipo de soldadura utilizada… estos factores van a condicionar las elecciones de la temperaturas de precalentamiento así como la elección adecuada de un tratamiento térmico post-soldadura.Otros aspectos como las tensiones mecánicas desarrolladas, la historia térmica del material van a influir también en la soldabilidad del acero.

En Japón se utilizan un parámetro denominado PCM y que caracteriza mejor el efecto de los elementos de aleación en los aceros al carbono de alta resistencia y baja aleación (aceros HSLA – o aceros micro aleados), este es:

ecuacion CEV 2
El comportamiento de un acero frente a las solicitaciones externas depende no solo de factores propios del mismo, como su composición química, tratamientos térmicos, o su proceso de laminado, sino también de factores ajenos, como la temperatura cuando se realiza el ensayo, la rapidez de aplicación de la carga y la geometría de la pieza, por lo que es necesario establecer las condiciones en que han de efectuarse las pruebas para conocer el campo de validez de aplicación de los parámetros que de el se obtengan.

El acero es un material policristalino, constituido por granos que se encuentran orientados en diferentes direcciones, conformando una red o malla cristalina.Las mallas presentan diferentes defectos superficiales, lineales y puntuales, así como posibles impurezas, factores todos ellos que afectan tanto a las propiedades del acero como a su comportamiento bajo tensión.

Las fuerzas internas que interactuan entre los átomos individuales se modifican cuando intervienen fuerzas exteriores deformándose la red cristalina. El comportamiento elástico del material es el resultado de la resistencia estática de los enlaces interatomicos, manifestándose como cambios en la forma y volumen de los cristales sin la ruptura de estos vínculos.

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One Response

  1. Robinson Ruiz Sifuentes

    6 Noviembre, 2013 3:21 am

    Me da gusto que haga estas publicaciones porque me es un repaso al curso que lleve sobre Inspector en Uniones Soldadas, gracias por enviarme, soy soldador y les felicito por su preocupación por enseñar más a nosotros los soldadores.
    Saludos.
    Atte. Robinson Ruiz S.
    Soldador 6G.

    Responder

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