Inspector De Soldadura

Jornadas SAM - CONAMET - AAS 2001, Septiembre de 2001

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ENSAYOS DE FISURACIÓN EN FRIO APLICADOS EN ACEROS DE ALTA RESISTENCIA
H. J. Quesada , M. Zalazar y E. P. Asta
a a a b

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE - Buenos Aires 1400 (8300) NEUQUEN ARGENTINA. b UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL - REGIONAL HAEDO. CONARCO ELECTRODOS S.A. Calle 18 Nº 4079 - Villa Lynch (1672) BUENOS AIRES –ARGENTINA. RESUMEN El objetivo del trabajo es presentar los resultados obtenidos de los ensayos de fisuración en frío en la soldadura de aceros de alta resistencia y baja aleación utilizados en la construcción de poliductos (Aceros API 5L X60 y 65). Se efectuaron ensayos de Tekken y WIC, en los cuales se registraron parámetros y ciclos térmicos de las soldaduras a los efectos de relacionarlos conla condición fisura/no fisura. Los ensayos se realizaron con proceso de soldadura manual por arco con electrodo revestido (SMAW), empleándose electrodos celulósicos E8010 G y procesos semiautomáticos con protección gaseosa y alambre macizo (GMAW), utilizando electrodos ER80S-D2 y con protección gaseosa y electrodo tubular (FCAW), con aporte E110T5-K4. Se realizan estudios macroscópicos,microscópicos y mediciones de dureza en el metal de aporte y en la zona afectada por el calor. Se encuentran temperaturas óptimas de precalentamiento a partir de la cuál no se presentan problemas de fisuración, las cuales se asocian a los distintos procesos de soldaduras y ensayos. Palabras claves Fisuración en frío, Aceros alta resistencia, SMAW, GMAW, FCAW. INTRODUCCION La construcción de poliductos paralargos trayectos involucra la utilización de aceros de alta resistencia y baja aleación HSLA (High-Strength-Low-Alloy) en los cuales una combinación de composición química y técnicas de laminación termomecánica, en el proceso de obtención, permite incrementar la tensión de fluencia y mejorar la tenacidad junto con la soldabilidad lo que se logra a través de una disminución en el carbonoequivalente y la eliminación de tratamientos térmicos de pre- y post-soldadura. En estos aceros, el mecanismo de endurecimiento es distinto al de transformación martensítica y tienen una temperatura crítica superior (AC3) mayor en el metal de aporte que en el metal base lo que hace que la región del metal de soldadura sea más susceptible a

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fisuración en frío ya quepermanece mayor tiempo en microestructuras austeníticas con mayor solubilidad de hidrógeno. Entre las diversas formas de falla a través de las cuales se pueden manifestar problemas en la soldabilidad de un material debe destacarse, la fisuración en frío. Este es un mecanismo que ocurre cuando existen conjuntamente, presencia de hidrógeno, microestructura susceptible, tensiones y temperatura cercana ala ambiente [1]. Esta forma de fisuración suele presentarse en la zona afectada térmicamente (ZAC) como en el metal de soldadura y puede ser transversal o longitudinal al cordón de soldadura. Una manera clásica de evitar la fisuración por hidrógeno es a través del precalentamiento de la junta a soldar. Esto disminuye la velocidad de enfriamiento de la soldadura y reduce la probabilidad deformación de microestructuras peligrosas en la ZAC y en metal de aporte [2]. La temperatura de precalentamiento actúa sobre la velocidad de difusión del hidrogeno y previene la formación de martensita en los aceros de alto carbono. Como, efecto secundario reduce las tensiones residuales disminuyendo los gradientes térmicos asociados a la soldadura. El fenómeno de fisuración en frío es de tal importanciapráctica que se han desarrollado numerosos ensayos para estudiar la susceptibilidad de un material a la misma, permitiendo establecer una temperatura de precalentamiento adecuada que garantice una soldadura libre de fisuras [3]. De los distintos ensayos recomendados se seleccionan dos de ellos, ensayos de Tekken o J.I.S.-y (Japan Institute Standard) y W.I.C. (Welding Institute of Canadá) [4, 5],...