Reacciones gas-metal en soldadura – Nitrogeno

Reacciones gas-metal en soldadura

 

Durante la soldadura hidrógeno, nitrógeno y oxígeno pueden disolverse en el metal de soldadura donde pueden forma porosidad o combinarse con otros elementos de la aleación y formar inclusiones.

En los aceros el hidrógeno induce fisuración, el nitrógeno aumenta el límitede fluencia y la resistencia a la tracción pero reduce la ductilidad, y el oxígeno promueve la formación de inclusiones.

En la soldadura por arco eléctrico los consumibles pueden contribuir a la concentración de oxígeno e hidrógeno en el metal de soldadura, donde las reacciones metal-escoria tienen una fuerte influencia en el contenido de oxígeno.Los trabajos realizados sobre la solución de gases durante la soldadura por fusión, han sido realizados en su mayoría utilizando los procesos GTAW y GMAW, en una cámara cerrada con mezclas de Ar-H2, Ar-O2, Ar-N2 y Ar-CO2.

 

soldadura hidrogeno 2

 

 

Nitrógeno

El mayor efecto que tiene el nitrógeno en el metal de soldadura es la fragilización, aunque también actúa como elemento de aleación. Las fuentes de contaminación del metal de soldadura con nitrógeno son principalmente dos:
  1. los consumibles de soldadura y la atmósfera . Los alambres tubulares contienen típicamente no más de 50 ppm de N y no debería aumentar demasiado entre el contenido del alambre y el de la soldadura. A partir de ese valor de nitrógeno disuelto en el metal de soldadura la energía absorbida en el ensayo de impacto comienza a caer fuertemente . Para valores de nitrógeno excesivos (mayores de 250 a 300 ppm) se puede producir porosidad en el metal de soldadura de aceros dulces.
  2. Cuando se produce una fusión estática sin arco eléctrico de Fe puro en una atmósfera con una dada presión parcial de nitrógeno, la solubilidad de este sigue la ley de Sievert, con una solubilidad de N de alrededor de 0,05% en el metal líquido a una temperatura de 2200°C y a una presión atmosférica.

 

La mayoría de las variables de soldadura como la tensión de arco o la velocidad de soldadura no influyen significativamente en la solubilidad de nitrógeno, sin embargo el aumento de la corriente de soldadura producirá en muchos casos la disminución de la cantidad de nitrógeno en el metal de soldadura.

En aceros al carbono o C-Mn el nitrógeno puede ser responsable de fragilización por envejecido. Si un acero que contiene nitrógeno es sometido a deformación plástica y simultáneamente o posteriormente es calentado a alrededor de 200°C, la ductilidad a la en talla disminuye.

Este tipo de fragilización puede ser prevenido agregando elementos fuertemente formadores de nitruros como Al o Ti .El nitrógeno no tiene efectos sobre la macroestructura. En la zona columnar tiende a tiende a disminuir el tamaño y la cantidad de la ferrita acicular y a aumentar la ferrita protectoide y la ferrita con segundas fases .

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  1. 12th julio 2013 | juan miguel godoy ramsay says: Responder
    Muy interesante. Además busco el método que relacione el H, N y O del material a soldar, con el tipo ideal de electrodo fabricado bajo norme, para la unión soldada de ese acero al carbono, considerando los efectos indicado en vuestro artículo y de los otros componentes. Gracias y saludos.

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