Resumen

Cuando un campo magnético variable se aplica a un material ferromagnético, se ha observado que cerca al campo coercitivo (Hc) ocurre un aumento en la inducción (B) de forma abrupta a manera de saltos conocidos como saltos de Barhausen. En esta investigación la variación de la microestructura en uniones soldadas de aceros al carbono fue monitoreada usando el Ruido Magnético de Barkhausen (RMB). Las muestras fueron soldadas por el proceso SMAW, con aplicación de uno y dos pases de soldadura. Se caracterizaron la microdureza y la microestructura y se hicieron mediciones de RMB. Esta señal de RMB fue analizada utilizando varios parámetros en los dominios del tiempo y de la frecuencia, y fueron levantados mapas superficiales de los aceros soldados. La variación de los parámetros de RMB fue correlacionada con los cambios en la microestructura y la microdureza. Los resultados permitieron identificar la zona afectada térmicamente de la unión soldada usando las señales de RMB.

INTRODUCCIÓN

Los materiales ferromagnéticos sometidos a un campo magnético variable experimentan un aumento de la inducción (B) cerca del campo coercitivo (Hc). Este incremento discontinuo representado como un salto abrupto se denomina salto de Barkhausen. Los saltos de Barkhausen se han explicado por la interacción entre los movimientos de la pared del dominio y las restricciones a estos movimientos en los sitios de pinning, que están constituidos por imperfecciones del material como dislocaciones, límites de grano y precipitados [1]. Si se coloca una bobina junto a la superficie de la muestra cuando se producen los movimientos de la pared de dominio, la emisión de Barkhausen se detectará como pulsaciones de tensión eléctrica.

El ruido magnético de Barkhausen (MBN) no sólo depende de los parámetros utilizados durante la magnetización, como la frecuencia [1-3] y la intensidad de la magnetización [4-5], sino también de las características del material, como el tamaño del grano [6-9], el contenido de carbono [10-11] y el estado de tensión [12-13].

Esta dependencia permite utilizar la MBN como técnica no destructiva en varias aplicaciones industriales, como la caracterización de la degradación mecánica y térmica, el control de calidad de las superficies mecanizadas, la tensión residual y el análisis del tratamiento térmico superficial. La necesidad de técnicas no destructivas para el control de calidad de las uniones soldadas es bien conocida, especialmente en el sector del petróleo/gas. En las uniones soldadas de acero al carbono, la microestructura varía desde el centro de la zona de fusión hasta el metal base como consecuencia de los ciclos térmicos aplicados. En este contexto, se puede identificar la zona de fusión (FZ), que presenta microestructuras típicas de solidificación, así como una zona afectada por el calor (HAZ) donde la variación de la microestructura es una respuesta a la transformación en el estado sólido debido a las altas temperaturas del proceso [14-15].

• Materias:Soldadura de acero Análisis de datos Campo electromagnético
• Subjects:Steel - Welding data analysis Electromagnetic field
• Palabras claves:Ruido Magnético de Barkhausen, soldadura de aceros al carbono, ensayos no destructivos magnéticos, análisis de señales, zona afectada térmicamente.
• Keywords:Magnetic Barkhausen noise, carbon steel welding, non-destructive magnetic testing, signal analysis, heat-affected zone (HAZ).