Efecto de la temperatura de plecalentamiento sobre la susceptibilidad a la fisuración en frío, dureza y tamaño de Zac en la unión de planchas de acero antidesgaste NKK400, soldados mediante los procesos FCAW-G, GMAW y SMAW

Abstract

Se ha estudiado el efecto de la temperatura de precalentamiento sobre la susceptibilidad a la fisuración en frio, dureza y ancho de ZAC en la unión de planchas de acero de planchas de acero antidesgaste NKK400, soldados mediante los procesos FCAW-G, GMAW Y SMAW. Se utilizó diseño unifactorial con 5 niveles de la variable (100 °C; 140 °C; 180°C; 220°C y 260°C), tres réplicas del experimento y una prueba testigo para cada proceso, obteniéndose 16 pruebas en total. Cada probeta, según norma WIC, consta de dos planchas de acero NKK 400 de 50,0 x 76,0 x 12,5 mm, junta en “V” y separación de raíz de 1,0 mm, montados sobre una plancha enfriadora, de acero ASTM A36, de dimensiones 70,0 x 180,0 x12,5 mm. El soldeo se realizó según el diseño de aleatorización de corridas experimentales, ejecutando 7 cordones en multipase y precalentamientos controlados de inicio y de interpase. Los perfiles de dureza de cada probeta soldada versus microestructura en 4 puntos selectos muestran la relación entre la dureza y los cambios microestructurales provocado por las temperaturas de precalentamiento, energía del proceso, material de aporte y la dilución. No se observaron microfisuras. En la ZAC, los nuevos microconstituyentes generaron zonas de alta dureza bajo el cordón y zonas de baja dureza debido a sobrerevenidos. Las distancias medidas desde el centro del cordón hacia dichas zonas no variaron severamente, pero sí la distancia hacia el extremo máximo de ZAC como efecto del precalentamiento cuando la temperatura superaba los 180°C. En la ZF se observaron zonas columnares y zonas refinadas con microconstituyentes típicos. La temperatura óptima de precalentamiento se determinó en el rango de 140°C a 180°C.

This academic research has studied The effect of the pre-heated temperature on cold cracks susceptibility, hardness and heat-affected zone (HAZ) width, in the join of sheet antiwear steels NKK 400, welded by mean SMAW proces. Unifactorial design has been used with 5 levels of temperature variable (100°C, 140°C, 180°C, 220°C y 260°C) and 3 replicas of the experiment for each a welding process, moreover it was considered a sample pattern for each process, the result were 16 samples. Every sample, according to WIC norm, consist of two steel sheet NKK 400 of 50,0 x 76,0 x 12,5 mm, a “V” joint and a root separation in the base of 1,0 mm, so they were putted on a cold plate of commercial steel ASTM A36 with dimensions of 70 x 180x 12,5mm. The welding process was made according to the random design in the order of proof execution, seven runs in multi-runs were made with pre heated at the beginning and between run. The profiles of hardness of each welded sample & microstructure in the 4 selected points showed that relationship between the hardness and the microstructural changes were due to preheated temperature, energy of the process, material filler and the dilution. There was not observed any microfisuras. In the HAZ the new micro constituents have produced zones with high hardness under run and zones with low hardness due to over tempering. The distances measured from the center of the run to the points in which the lesser and larger hardness has been measured inside the HAZ did not result severely affected, but if the distance to the maximum extreme of the HAZ like pre-heated effect when the temperature was over 180ºC . In FZ, it was observed columnar and refined zones with typical micro constituents. The appropriate temperature of preheated was determined in the range of 140°C and 180°C for SMAW.