Effect of the repair welding process on the microstructure and hardness of the T-JOINT S355J2+N steel

Efecto del proceso de soldadura de reparación en la microestructura y dureza del acero T-JOINT S355J2+N

El objetivo de esta investigación es determinar el efecto del proceso de soldadura de reparación sobre la microestructura y la dureza del acero S355J2+N de la junta en T. Este proceso se llevó a cabo desplazando la posición de soldadura 10 mm desde la posición inicial utilizando soldadura por arco metálico con gas (GMAW) con metal de aportación AWS ER-706S a un diámetro de 1,2 mm. El resultado mostró que el proceso de soldadura de reparación provoca cambios en la microestructura debido al calentamiento repetido, aumentando así el tamaño de grano de la microestructura con una disminución de la dureza.

INTRODUCCIÓN

El S355J2+N es un acero de alta resistencia con bajo contenido en carbono que se utiliza a menudo como bastidor de vehículos debido a sus cargas dinámicas y a su capacidad para trabajar a bajas temperaturas. Su resistencia se obtiene a partir del tratamiento térmico en el proceso de fabricación [1]. Además, el tipo de soldadura más utilizado en la industria de fabricación de vehículos es la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) porque es eficiente con el alambre del electrodo alimentado y fundido por el arco de forma semiautomática. [2]. GMAW también puede aplicarse a materiales ferrosos y no ferrosos [3]. Sin embargo, es más caro y complejo debido al uso de gas de protección [4]. 

Los errores, como juntas y tipos mal colocados, así como los tamaños y defectos de las juntas en el proceso de soldadura, impiden que cumpla los criterios especificados [5]. El proceso de soldadura de reparación puede mejorar el tiempo de producción y la rentabilidad al eliminar la necesidad de sustituir una pieza que no cumple los criterios especificados [6]. En general, la soldadura de reparación provoca una disminución de la dureza. Esto se debe a que la pieza está sometida al calor repetido de los procesos de soldadura inicial y de reparación, así como a la microestructura de la probeta, especialmente en la zona afectada por el calor, que se vuelve rugosa. [6-8]. Sin embargo, los datos sobre el efecto del proceso de soldadura de reparación en las propiedades de los materiales del acero estructural S355J2+N siguen siendo limitados. La escasez se debe a que el mecanismo para reforzar el acero es el tratamiento térmico, que puede dañar su resistencia.

PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES

Esta investigación se llevó a cabo utilizando la placa de acero S355J2+N de dimensiones 400 x 150 x 25 mm. Los electrodos utilizados en el proceso de soldadura son AWS ER 70S-6, con un diámetro de 1,2 mm. En la tabla 1 se describe el contenido químico del acero S355J2+N y de la aportación AWS ER 70S6.