Resumen

El artículo trata de una metodología original para la caracterización de la heterogeneidad química de la unión soldada mediante la medición de los perfiles de concentración de los elementos de sustitución en tres líneas rectas en un plano perpendicular a la interfaz de soldadura. Los tres perfiles de concentración se evaluaron mediante la modelización de la difusión basada en la solución de la 2ª ley de Fick. El objetivo principal de la evaluación consiste en la caracterización de la heterogeneidad química en la zona estrecha a ambos lados de la junta soldada sobre la base de su posición mutua. Los datos experimentales se optimizan mediante una adaptación original del algoritmo de regresión no lineal de Levenberg-Marquardt. El artículo trata de la difusión del níquel en la unión soldada de dos aceros diferentes como ejemplo de elementos investigados.

INTRODUCCIÓN

Las uniones soldadas de acero con un mayor contenido de elementos de aleación casi siempre van acompañadas de una mayor heterogeneidad química y estructural que es particularmente característica de la zona de transición de la unión soldada. La redistribución del carbono intersticial que la acompaña refuerza la tendencia a la heterogeneidad. Las alteraciones químicas y estructurales en la zona de transición causadas por una redistribución de elementos también pueden determinar considerablemente la resistencia y otras propiedades mecánicas de los metales en contacto. En la práctica técnica, los efectos adversos de la heterogeneidad química y estructural se manifiestan en las uniones soldadas de aceros resistentes al calor sometidos a una carga de alta temperatura y larga duración. El margen de seguridad -o viceversa peligro- depende ciertamente del tiempo y la temperatura de recocido.

Las monografías [1] y [2] han introducido varios modelos de solución de difusión en las juntas soldadas con aplicación en los elementos intersticiales, en particular el carbono. Los trabajos [3 - 5] han aplicado estos modelos en sistemas ternarios y policomponentes de aceros austeníticos.

El estudio piloto de los procesos de difusión de elementos de sustitución en la interfaz de dos aceros diferentes desde el punto de vista de la heterogeneidad química se ha dado en [6 - 8].

Por "heterogeneidad química" se entiende la diferencia de composición química en distintos lugares de la microestructura de un sistema analizado. En los materiales metálicos, por ejemplo en los aceros, la heterogeneidad química se debe principalmente al comportamiento de segregación de los elementos en el curso de la solidificación del material. Dado que tanto los elementos constitutivos como las impurezas se segregan en las zonas interdendríticas durante la solidificación del acero, la diferencia de composición química en las dendritas y en las zonas interdendríticas puede ser relativamente alta en los aceros moldeados.

• Materias:Modelado Difusión Niquel Soldadura de acero
• Subjects:Modeling Diffusion Niquel Steel - Welding
• Palabras claves:Difusión; Distribución de elementos de sustitución; Heterogeneidad química; Soldadura; Acero
• Keywords:Diffusion; Distribution of substitution elements; Chemical heterogeneity; Weld; Steel