The Effect of Shielding Gas Compositions For MIG welding process on Mechanical Behavior of Low Carbon Steel

Efecto de las composiciones de gas de protección en el proceso de soldadura MIG sobre el comportamiento mecánico del acero de bajo contenido en carbono

El presente estudio se centra en las propiedades mecánicas del material depositado que se extrajo de la región soldada. Este estudio explica el efecto de la composición del gas de protección sobre el comportamiento a tracción, la respuesta a la fatiga R = - 1 y los resultados de los ensayos de impacto a distintas temperaturas de los aceros de bajo contenido en carbono soldados con MIG. En los ensayos de tracción, los valores de resistencia se incrementan con el aumento del contenido de CO₂, mientras que la ductilidad disminuye. En los ensayos de fatiga, la resistencia a la fatiga y el número de ciclos hasta el fallo aumentan con el contenido de CO₂. Sin embargo, la tenacidad al impacto del material de relleno se ve seriamente influenciada por el contenido de gas de protección. Un aumento del contenido de CO₂ provocó una disminución significativa de los valores de tenacidad a todas las temperaturas.

INTRODUCCIÓN

En el proceso de soldadura MIG, el potencial eléctrico establecido entre el electrodo y la pieza provoca un flujo de corriente, que genera energía térmica en el gas parcialmente ionizado. La corriente también crea el campo magnético circundante, que interactúa con el campo de corriente divergente para inducir una fuerza electromagnética que acelera el plasma, generando un flujo hacia y a través de la superficie de la pieza de trabajo. La generación de calor intenso y las altas velocidades de plasma se crean con una rápida transferencia de calor al baño de soldadura fundida. En el proceso MIG, el calor se genera tanto por calentamiento resistivo como por transferencia de calor de la corriente. La punta del alambre está fundida. Las gotitas fundidas se forman y se conducen a través del chorro de plasma hacia el baño de soldadura. El proceso MIG se puede operar bajo una variedad de modos de transferencia de metal de soldadura. Cada modo de transferencia de metal tiene beneficios y limitaciones y normalmente se selecciona en base a los requisitos de un trabajo de soldadura en particular. Cada modo de transferencia puede ser operado por uno de varios gases de protección. La función principal del gas de protección era proteger el metal fundido y calentado del efecto nocivo del aire circundante y proporcionar una atmósfera adecuada para el arco. Dado que el aire entra en contacto con el metal fundido o calentado, el oxígeno del aire oxidará el material. El nitrógeno y el azufre pueden causar porosidad o fragilidad en el material de soldadura. Estos defectos actúan como concentradores de tensión y disminuyen algunas propiedades mecánicas de los materiales de soldadura. Recientemente, el proceso de soldadura MIG, ya sea con alambres de soldadura sólidos o con núcleo de metal, ha ganado popularidad entre los diferentes tipos de soldadura, porque se pueden obtener soldaduras económicas y de alta calidad mediante la soldadura MIG. La calidad, la eficiencia y la aceptación operativa general de la operación de soldadura dependen en gran medida del gas de protección, ya que domina el modo de transferencia de metal. Durante la soldadura, el gas protector también interactúa con el alambre de soldadura para producir la fuerza, tenacidad y resistencia a la corrosión de algunos depósitos de soldadura particulares.