acero-tratamiento termico

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    26-Nov-2015

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  • CENTRO TECNOLOGICO DE SOLDADURAS EXSA

  • IntroducciIntroduccin n a la a la

    Metalurgia Metalurgia de la de la

    SoldaduraSoldadura

  • CICLO TCICLO TRMICORMICO

  • Importancia del Ciclo TImportancia del Ciclo Trmicormico Recordemos que muchos de los metales y aleaciones Recordemos que muchos de los metales y aleaciones

    que son expuestos al calor sufren transformaciones que son expuestos al calor sufren transformaciones micro estructurales, los cuales afectan las propiedades micro estructurales, los cuales afectan las propiedades mecmecnicas del material.nicas del material.

    El proceso de soldadura involucra necesariamente El proceso de soldadura involucra necesariamente aporte de calor para unir dos partes entre saporte de calor para unir dos partes entre s. El aporte . El aporte de calor es muy importante no sde calor es muy importante no slo porque permite que lo porque permite que se lleve a cabo la unise lleve a cabo la unin sino porque tambin sino porque tambin afecta su n afecta su microestructura. Ademmicroestructura. Adems de provocar variaciones s de provocar variaciones dimensionales y generar tensiones residuales que dimensionales y generar tensiones residuales que afectan la integridad del componente soldado.afectan la integridad del componente soldado.

    PorPor lo lo tantotanto, , sisi pudiesemospudiesemos controlarcontrolar lo lo mejormejor posibleposibleesteeste ciclociclo ttrmicormico durantedurante la la soldadurasoldadura podrpodramosamoscontrolarcontrolar tambitambinn susu microestructura y con microestructura y con elloello susususupropiedadespropiedades mecmecnicasnicas..

  • DistribuciDistribucin de Temperaturasn de Temperaturas

    La distribuciLa distribucin de temperaturas representa las temperaturas n de temperaturas representa las temperaturas existentes en un momento determinado, en varios puntos del metalexistentes en un momento determinado, en varios puntos del metalque ha sido o estque ha sido o est siendo soldado.siendo soldado.

  • IsotermasIsotermas

  • Tanto las curvas de distribuciTanto las curvas de distribucin de n de temperaturas como las isotermas, temperaturas como las isotermas, dependen de:dependen de: Intensidad de Corriente, Voltaje, velocidad de Intensidad de Corriente, Voltaje, velocidad de

    avance.avance. El espesor del material a soldar y la El espesor del material a soldar y la

    configuraciconfiguracin de la junta.n de la junta. La temperatura inicial del metal base, la cual La temperatura inicial del metal base, la cual

    incide en el gradiente de temperaturas.incide en el gradiente de temperaturas.

  • Gradiente de TemperaturaGradiente de Temperatura Es la diferencia de temperatura que existe entre dos puntos Es la diferencia de temperatura que existe entre dos puntos

    separados entre si una determinada distancia.separados entre si una determinada distancia. Este gradiente determina la velocidad del flujo de calor entre Este gradiente determina la velocidad del flujo de calor entre

    ambos.ambos. Entre mayor sea el gradiente entre estos puntos mayor serEntre mayor sea el gradiente entre estos puntos mayor ser la la

    velocidad de enfriamiento o calentamiento entre ellos.velocidad de enfriamiento o calentamiento entre ellos.

  • Ejemplo de ciclo tEjemplo de ciclo trmicormico

  • Factores que influencian el Ciclo Factores que influencian el Ciclo TTrmicormico

    Aporte de Calor.Aporte de Calor. Temperatura Inicial del material.Temperatura Inicial del material. GeometrGeometra de la soldadura.a de la soldadura. Propiedades tPropiedades trmicas del material.rmicas del material. DiDimetro del electrodo.metro del electrodo.

  • Aporte de CalorAporte de Calor Es el parEs el parmetro mmetro ms importante que s importante que

    condiciona las propiedades meccondiciona las propiedades mecnicas de nicas de la unila unin soldada.n soldada.

    El Aporte de calor estEl Aporte de calor est dado por:dado por:

    Hneto= VxIxf/vel

    Donde:H: calos aportado (J/mm)V: Voltaje (voltios)I: Corriente (Amperios)vel: Velocidad de avance (mm/seg)f: eficiencia del proceso de sold.

  • GeometrGeometra de la soldaduraa de la soldadura Incluye el espesor de la pieza, forma y Incluye el espesor de la pieza, forma y

    dimensidimensin del depn del depsito de soldadura y el sito de soldadura y el ngulo entre las piezas a unir.ngulo entre las piezas a unir.

  • Temperatura Inicial del materialTemperatura Inicial del material EstEst relacionada con la temperatura a la relacionada con la temperatura a la

    cual se encuentra el material al inicio de la cual se encuentra el material al inicio de la soldadura. Si la pieza esta precalentada o soldadura. Si la pieza esta precalentada o no.no.

  • Propiedades TPropiedades Trmicas del materialrmicas del material EstEst relacionada con la capacidad del relacionada con la capacidad del

    material a transmitir el calor.material a transmitir el calor.

  • DiDimetro del electrodometro del electrodo Este factor es de importancia secundaria, Este factor es de importancia secundaria,

    pero influye en el tamapero influye en el tamao efectivo de la o efectivo de la fuente de calor.fuente de calor.

  • Zona Afectada por el Calor (ZAC)Zona Afectada por el Calor (ZAC) La zona afectada por el calor es la zona del La zona afectada por el calor es la zona del

    material soldado que no ha llegado a fundirse material soldado que no ha llegado a fundirse pero ha alcanzado niveles de temperatura que pero ha alcanzado niveles de temperatura que provocan en provocan en l importantes cambios l importantes cambios microestructuralesmicroestructurales y modifican sus propiedades y modifican sus propiedades mecmecnicasnicas

  • Efecto del Aporte de Calor y la Efecto del Aporte de Calor y la Temperatura inicial del materialTemperatura inicial del material

  • Efecto del Aporte de Calor y la Efecto del Aporte de Calor y la Temperatura inicial del materialTemperatura inicial del material

    Cuando la temperatura de precalentamiento Cuando la temperatura de precalentamiento o el calor de aporte aumentan tambio el calor de aporte aumentan tambin lo n lo hace la zona afectada por el calor (ZAC)hace la zona afectada por el calor (ZAC)

    Cuando la temperatura de precalentamiento Cuando la temperatura de precalentamiento o el calor de aporte aumentan la velocidad o el calor de aporte aumentan la velocidad de enfriamiento disminuyede enfriamiento disminuye

  • Efecto del espesor del materialEfecto del espesor del material

  • La velocidad de enfriamiento tiende a La velocidad de enfriamiento tiende a aumentar cuando se incrementa el espesor aumentar cuando se incrementa el espesor de las planchas.de las planchas.

    Efecto del espesor del materialEfecto del espesor del material

  • Efecto de las propiedades tEfecto de las propiedades trmicas rmicas del materialdel material

  • La conductividad tLa conductividad trmica del material juega rmica del material juega un papel muy importante en el ancho de la un papel muy importante en el ancho de la ZAC y el la velocidad de enfriamiento de ZAC y el la velocidad de enfriamiento de cualquier punto ubicado en la ZAC, lo cual cualquier punto ubicado en la ZAC, lo cual incide directamente sobre la microestructura incide directamente sobre la microestructura y las propiedades mecy las propiedades mecnicas de dicha reginicas de dicha regin n de la unide la unin soldada.n soldada.

    Efecto de las propiedades Efecto de las propiedades ttrmicas del materialrmicas del material

  • Velocidad de EnfriamientoVelocidad de Enfriamiento

  • Velocidad de EnfriamientoVelocidad de Enfriamiento

  • Velocidad de EnfriamientoVelocidad de Enfriamiento

  • Veamos los problemas al soldarVeamos los problemas al soldar

  • FISURACION EN CALIENTEFISURACION EN CALIENTE

    SE PRODUCE CUANDO EL CORDON AUN SE PRODUCE CUANDO EL CORDON AUN ESTA CALIENTE.ESTA CALIENTE.

    CAUSAS:CAUSAS: PRESENCIA DE ELEMENTOS CON BAJO PUNTO DE PRESENCIA DE ELEMENTOS CON BAJO PUNTO DE

    FUSION : AZUFRE Y FOSFORO.FUSION : AZUFRE Y FOSFORO. PRECALENTAMIENTO.PRECALENTAMIENTO. TIPICA EN ESTRUCTURAS AUSTENITICAS.TIPICA EN ESTRUCTURAS AUSTENITICAS.

  • FISURACION EN FRIOFISURACION EN FRIO

    CAUSAS MAS FRECUENTES:CAUSAS MAS FRECUENTES: FRAGILIZACION POR ENDURECIMIENTO DE LA FRAGILIZACION POR ENDURECIMIENTO DE LA

    ZAC.ZAC.

    FORMACION DE TENSIONES RESUDUALES EN EL FORMACION DE TENSIONES RESUDUALES EN EL CORDON DE SOLDADURA.CORDON DE SOLDADURA.

    FRAGILIZACION POR HIDROGENO.FRAGILIZACION POR HIDROGENO.

  • Y COMO EVITO LA FORMACION DE ESTRUCTURAS

    FRAGILES ?

    PRECALENTANDO

  • Y PARA QUE PRECALIENTO ?

  • PRECALENTAMOS PRECALENTAMOS PARAPARA.. Disminuye el gradiente tDisminuye el gradiente trmico entre el material base y rmico entre el material base y

    aporteaporte

    Disminuye la velocidad de enfriamiento.Disminuye la velocidad de enfriamiento.

    Mejora la ductilidad del material base.Mejora la ductilidad del material base.

    Mejora la distribuciMejora la distribucin de las tensiones internas en un n de las tensiones internas en un rea rea mayormayor..

    RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

    Es deseable los precalentamientos totales y uniformes.Es deseable los precalentamientos totales y uniformes.

    Mantener la temperatura durante el proceso.Mantener la temperatura durante el proceso.

    Necesariamente los enfriamientos deben ser lentos.Necesariamente los enfriamientos deben ser lentos.

  • Y cmo s cuando precaliento ?

  • ZONA I