Calculation program for steel weldability by considering the heat affected zone (HAZ) width of welded joint

Programa de cálculo de la soldabilidad del acero considerando la anchura de la zona afectada por el calor (ZAC) de la unión soldada.

El programa hace que el proceso de soldadura sea más preciso con los parámetros de soldadura utilizados, que se ahorre más tiempo y que la operación sea de bajo coste, y también puede mejorar los conocimientos metalúrgicos del operario de soldadura. Una buena soldadura depende de la habilidad y experiencia del operario. Este programa incluye el contenido de elementos químicos del acero, el diámetro del electrodo, la corriente eléctrica, la tensión eléctrica, la velocidad de soldadura, el espesor del metal que se va a soldar y el aporte de calor. Para crear el programa se ha utilizado el paquete Visual Basic. El estudio tiene como objetivo crear el programa para determinar la anchura de la zona afectada por el calor en función de los parámetros de soldadura. Esta investigación puede simular la dimensión de la zona afectada por el calor en función de la temperatura de entrada de calor de la soldadura por arco.

INTRODUCCIÓN

La soldabilidad de los aceros de alta resistencia depende de los gases protectores, la tensión de soldadura, la corriente de soldadura, el caudal de gas protector y los elementos químicos contenidos [1]. Los aportes térmicos elevados producen metales de soldadura de martensita gruesa y menor tenacidad que los aportes térmicos bajos con los mismos metales de aportación [2, 3]. Los principales parámetros de soldadura para producir cordones de filete adecuados incluyen las aberturas de la raíz, la velocidad de desplazamiento y el aporte de calor minimizado [4]. Hebda y Sady crearon un software para estimar la soldabilidad del acero basándose en (i) Tremlett, (ii) Det Norske Veritas (DNV), (iii) International Institute of Welding (MIS), (iv) Poland Standard (PNs), (v) Kihara y Suzuki, (vi) Dureza de la zona de subendurecimiento basándose en la fórmula de Coe, (vii) Susceptibilidad al agrietamiento en caliente, (viii) Temperatura de precalentamiento según Seferian [5]. El aumento del aporte térmico conduce a una menor formación de bainita y reduce la dureza de la microestructura [6]. El perfil del resultado del ensayo de dureza de la ZAT puede utilizarse para evaluar la soldabilidad [7]. Se puede obtener una unión soldada sin defectos basándose en la corriente, la polaridad y el ángulo de la antorcha adecuados [8]. La ZAT frontal siempre tiene una dureza inferior a la del metal base y de soldadura [9].

Basándose en los estudios anteriores, la formulación del problema es "cómo crear el programa para determinar la anchura de la ZAT de la unión soldada de acero".

La grieta se compone de grieta caliente (UCS) y grieta fría (P_cm) [10].

UCS=230C+190S+75P+45Nb - 12,3Si-5,4Mn-1 (1)