Análisis de soldabilidad de aceros inoxidables con aceros de medio y bajo carbono por SMAW

Analysis of stainless steel weldability with medium and low carbon by SMAW steel

Se presenta un estudio de la soldabilidad de aceros inoxidables austeníticos AISI 304 y AISI 316 con aceros de bajo y medio carbono AISI 1020 – AISI 1045, empleando como materiales de aporte los electrodos EutecTrode® 52 NG, 54 NG y 57 NG, mediante el proceso de arco eléctrico con electrodo revestido (SMAW). Para analizar la soldabilidad de estos electrodos cuando se realiza la unión de aceros inoxidables con aceros al carbono, se practicaron pruebas metalográficas y ensayos mecánicos de dureza, doblez y tracción, con el fin de observar el comportamiento tanto de la zona afectada térmicamente como del cordón de soldadura, a partir del cambio en las propiedades mecánicas y metalúrgicas en las diferentes regiones de las uniones soldadas. Durante el proceso de soldadura se siguió una especificación del procedimiento de soldadura (WPS), para que los resultados fueran repetibles, minimizando los problemas de agrietamiento en caliente, agrietamiento en frío, formación de fase sigma y precipitación de carburos.

I. INTRODUCCIÓN

La ciencia de la soldadura se está modernizando a grandes pasos, aunque sus principios básicos sean los mismos. A pesar de los grandes avances tecnológicos en la soldadura, esta sigue siendo susceptible a fallas, razón por la cual se debe seguir investigando en la soldabilidad de los diferentes materiales, ya que ella juega un papel muy importante en la calidad de las juntas soldadas. Durante el proceso de soldadura ocurre la coalescencia o fusión del material que se quiere unir, y posteriormente se solidifica; estos cambios de estado se llevan a cabo en tiempos muy cortos, afectando la microestructura de los aceros y modificando las propiedades físicas, mecánicas y químicas; además, se pueden generar alteraciones dimensionales de la pieza en la unión soldada; por tal motivo, se deben controlar las variables de soldeo y establecer los límites operativos que permitan obtener soldaduras sanas, que puedan soportar los requerimientos mecánicos y demandas extremas del servicio en su vida útil [1, 2].

Es importante determinar qué tipo de material de aporte es el más apropiado en la unión de estos aceros, utilizando ensayos de tracción, ensayos de doblez, de dureza y metalográficos, ya que durante la soldadura se pueden presentar fallas o disminución de sus propiedades mecánicas [3, 4]. La creciente aplicabilidad de los aceros inoxidables en la fabricación de componentes de la industria petroquímica, química y de la vida cotidiana, así como los cambios microestructurales que pueden ocurrir en este material durante los procesos de soldadura, hacen necesario estudiar la soldabilidad de estas uniones [5, 6].