Influence of the impurities on the depth of penetration with carbon steel weldings

Influencia de las impurezas en la profundidad de penetración en soldaduras de acero al carbono

En este trabajo se presentan los resultados de la investigación sobre la influencia de las impurezas en la profundidad de penetración con soldaduras de aceros al carbono de diferente composición química. Estos datos sugieren que la presencia de dichas impurezas, como el azufre y el oxígeno, en el acero, aumenta la profundidad de penetración hasta 1,3 - 1,5 veces en comparación con la soldadura de aceros refinados. La aplicación de fundentes activadores para soldar aceros de alta resistencia a la tracción, proporciona un aumento de la profundidad de penetración de 2 - 3 veces.

INTRODUCCIÓN

La soldadura láser y la soldadura híbrida (arco láser) demuestran que, con el objetivo de aumentar simultáneamente la productividad y la calidad de las uniones soldadas, una de las principales direcciones de desarrollo de la soldadura es la concentración de energía, problema presente en los métodos convencionales de soldadura por arco eléctrico, que limita su aplicación en diversas áreas de fabricación (producción).

Una de las vías para resolver este problema es la aplicación de flujos activadores especiales con protección de gas de soldadura. Hasta ahora, se han desarrollado flujos activadores y se han realizado estudios sobre su rendimiento tecnológico en EE.UU., Japón, China, India, etc. Las investigaciones en esta dirección continúan también en el Instituto de Soldadura Eléctrica EO Paton (Ucrania), que representa al líder en lo que se refiere a este proceso de soldadura. Este proceso se conoce en todo el mundo como ATIG. Hoy en día, ya existen experimentos positivos, en la aplicación de flujos activadores cuando se realiza la soldadura con electrodo soluble (AMIG) [1, 2].

Los trabajos sobre la fabricación de fundentes activadores se realizaron en el periodo de amplia aplicación en la producción de aceros de alta resistencia a la tracción, que se han refinado con la solubilidad del arco bajo escoria. El aumento de la pureza de estos aceros por el contenido de gases e impurezas, ha contribuido a la fuerte reducción en la profundidad de penetración con su soldadura con electrodo de tungsteno (TIG). Los intentos de superar estos problemas mediante el aumento de la corriente de soldadura tuvieron efectos negativos en los indicadores de su soldabilidad, y no dieron los resultados esperados.

La superación de estos problemas es posible con el uso de flujos activadores, que cuando se introducen en la zona de arco eléctrico proporcionan aumento de la profundidad de penetración. Este efecto de los flujos activadores se explica por la contracción del arco eléctrico, que contribuye al aumento de la densidad de corriente en su interior. Esto contribuye a una mayor concentración de calor y presión dinámica del gas en el baño de fluido de soldadura por arco eléctrico, razón por la cual la profundidad de penetración aumenta de 2 a 3 veces en comparación con los métodos convencionales, sin aumentar la corriente de soldadura [1, 3-7].