Main alloy elements in covered electrodes in terms of the amount of oxygen in weld metal deposits (WMD)

Principales elementos de aleación en los electrodos revestidos en función de la cantidad de oxígeno en los depósitos de metal de soldadura (WMD)

Se investigaron las propiedades de los WMD, especialmente la estructura metalográfica, la tenacidad y la resistencia a la fatiga de las soldaduras con distintas cantidades de oxígeno. Se llevó a cabo la conexión entre las propiedades de las soldaduras con el contenido de oxígeno en WMD. Los resultados de la investigación indican que debería limitarse el contenido de oxígeno en las soldaduras de acero. Los investigadores posteriores podrían encontrar con mayor precisión la cantidad de oxígeno más beneficiosa en las soldaduras en términos de cantidad de ferrita acicular en las soldaduras.

INTRODUCCIÓN

La clasificación de los procesos de soldadura de aceros de baja aleación y bajo contenido en carbono en función de la cantidad de oxígeno se sugirió por primera vez en la Conferencia ISOPE de Brest en 1999 [1]. Desde entonces, una nueva investigación ha confirmado la validez de este concepto [2-4]. Se probaron diferentes electrodos recubiertos (especialmente electrodos básicos y de rutilo). Se analizaron principalmente la cantidad de oxígeno y el porcentaje de ferrita acicular de los depósitos de metal de soldadura (WMD), así como su tenacidad al impacto. Se realizaron pruebas de estructuras metalográficas y fractografía del depósito de metal de soldadura, prestando atención a la presencia de inclusiones no metálicas en el depósito. Se realizaron curvas S-N para depósitos típicos con diferentes cantidades de oxígeno en el WMD. La observación y las mediciones adicionales de las inclusiones se prepararon utilizando un microscopio electrónico de barrido equipado con un espectrómetro de rayos X de energía dispersiva. El efecto del oxígeno en la soldadura no es el mismo que en el acero [2-8]. La cantidad de oxígeno en los ADM es normalmente diez veces superior en comparación con el acero. A veces puede haber más de 1.000 ppm de oxígeno en los WMD, lo que se corresponde con el 0,3% de inclusiones de óxido en el depósito de soldadura metálica [3, 4]. También se ha observado que la cantidad de oxígeno en los WMD puede ser inferior a 200 ppm. Ambos valores no son beneficiosos para unas buenas propiedades de tenacidad [3, 5]. Se ha observado que las inclusiones de óxido en el depósito de soldadura del metal de acero influyen principalmente en la transformación austenita→ferrita acicular (FA). La ferrita acicular sólo se observa en el metal de soldadura. La calidad, cantidad, tipo y tamaño de las inclusiones determinan la formación de ferrita acicular. Especialmente dos inclusiones de óxido no metálicas TiO y MnAl₂O₄ tienen una influencia importante en la formación de ferrita acicular. e. Estas inclusiones de óxido tienen una estructura reticular FCC, y posiblemente podrían ser compatibles con la estructura reticular BCC de la ferrita que es beneficiosa para la transformación austenita→ferrita acicular.