Caracterización de Una Unión de Soldadura

7/25/2019 Caracterizacin de Una Unin de Soldadura

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CARACTERIZACIN DEUNA UNIN DE

SOLDADURA

SOLDADURA

Facultad de Qumica, UAQ


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Introduccin

Objetivo del trabajo:

Identi!car la" #rea" de la unin de "oldadura $ com%arar lo" di"tinto" %roce"o"&

'arco terico

Zonas de unin en la soldadura

En la "oldadura "e de!nen tre" (ona", )ue de!niremo" como*

Figura 1: zonas de una unin soldada

+& La (ona del cordn de "oldadura "olidi!cado, )ue "e com%one de metal a"e o

metal a"e $ material de a%orte&-& La (ona a.ectada t/rmicamente, al "oldar el metal en la (ona ad$acente alcordn de "oldadura "e calienta a tem%eratura" ele0ada", menore" a el %unto de.u"in&

Cuando "e unen miemro" e"tructurale" %or "oldadura de .u"in la" %laca"deen de "er calentada" 1a"ta "u %unto de .u"in $ de"%u/" en.riada"nue0amente de manera r#%ida a2o condicione" de re"triccin im%ue"ta" %or la3eometra de la 2unta& Como re"ultado de e"te ciclo t/rmico "e0ero lamicroe"tructura $ la" %ro%iedade" del metal en la re3in cerca a la "oldaduracamian& E"te 0olumen de metal o (ona, e" u"ualmente denominada como (ona

a.ectada t/rmicamente 45AZ, %or "u" "i3la" en in3l/"6&La (ona a.ectada t/rmicamente %uede "er di0idida en di.erente" n7mero" de"u8(ona" 4de%endiendo del material6, e"ta" "on ilu"trada" en el ca"o del aceroen la !3ura 9&+& Cada "u8(ona "e relaciona a di.erente" ti%o" de microe"tructura$, )ui(# m#" im%ortante, cada ti%o de e"tructura e" %roale )ue cuente condi.erente" %ro%iedade" mec#nica"& El ti%o de e"tructura $ "u am%litud "on%arcialmente determinado" %or el ciclo t/rmico $ la" %ro%iedade" t/rmica" delmetal a"e& Sin emar3o, lo" camio" en la (ona a.ectada t/rmicamentetami/n de%enden del 1i"torial t/rmico $ mec#nico del material&

+


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Figura 2: Imagen tomada de Introduction to the Physical Metallugy of Welding, Easterling.

9& El metal a"e* material a "er "oldado&

Procesos de soldadura

:roce"o ;TA?C& Lo" 3a"e"%rotectore" )ue "e u"an normalmente inclu$en el ar3n, el 1elio o una me(cla deello"&

La 3ran 0enta2a de e"te m/todo de "oldadura e", #"icamente, la otencin decordone" m#" re"i"tente", m#" d7ctile" $ meno" "en"ile" a la corro"in )ue enel re"to de %rocedimiento", $a )ue el 3a" %rotector im%ide el contacto entre elo@3eno de la atm".era $ el ao de .u"in& Adem#", dic1o 3a" "im%li!canotalemente el "oldeo de metale" .erro"o" $ no .erro"o", %or no re)uerir elem%leo de de"o@idante", con la" de.ormacione" o inclu"ione" de e"coria )ue%ueden im%licar& Otra 0enta2a de la "oldadura %or arco en atm".era inerte e" la)ue %ermite otener "oldadura" lim%ia" $ uni.orme" deido a la e"ca"e( de1umo" $ %ro$eccione"B la mo0ilidad del 3a" )ue rodea al arco tran"%arente

-


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%ermite al "oldador 0er claramente lo )ue e"t# 1aciendo en todo momento, lo)ue re%ercute .a0oralemente en la calidad de la "oldadura& El cordn otenidoe" %or tanto de un uen acaado "u%er!cial, )ue %uede me2orar"e con "encilla"o%eracione" de acaado, lo )ue incide .a0oralemente en lo" co"te" de%roduccin& Adem#", la de.ormacin )ue "e %roduce en la" inmediacione" del

cordn de "oldadura e" menor&La ;TA< e" a%licale a ca"i todo" lo" metale" en un am%lio ran3o de e"%e"ore"%ara la materia %rima& Tami/n "e u"a %ara unir di.erente" cominacione" demetale" di"tinto"& Su" a%licacione" m#" comune" inclu$en aluminio $ el aceroino@idale& El 1ierro colado, el 1ierro .undido, el %lomo $ el tun3"teno "on

di.cile" de "oldar mediante e"te %roce"o&

Figura . !iagrama de los com"onentes de #$%W

:roce"o FCA>@& E"telmite "u%erior %uede "er modi!cado a 0alore" ma$ore" "i "e utili(a unmicro"co%io electrnico de arrido %ara e@aminar&

El microata)ue re0ela la .orma, tamao $ acomodo de lo" com%onente"e"tructurale" como .a"e", inclu"ione" $ %oro"& E" %articularmente 7til %arare0elar camio" e"tructurale" cau"ado" tratamiento" )umico", mec#nico" $ot/rmico" 1ec1o" durante el %roce"o de manu.actura&

Se reali( la microa3ra.a de la "i3uiente manera*


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Una 0e( %re%arada la "u%er!cie 1a"ta e"%e2o "e atac con nital 4-6 De"%u/" de +> " "e en2ua3 $ "ec Se utili( un micro"co%io %tico %ara la toma de la" im#3ene" en la"

di"tinta" (ona" de la "oldadura 4metal de a%orte, (ona a.ectadat/rmicamente $ metal a"e6

:er!l de dure(a

La" %ruea" de dure(a %or indentacin con"i"ten en la a%licacin de una car3acon"tante, :, a un identador con determinada .orma como e".era, cono o%ir#mide& :ara la" %ruea" de dure(a Grinell, Hicer" $ Jnoo%, el di#metrore"ultante o al3una dimen"in caracter"tica de la im%re"in re"idual 4%l#"tica6.ormada en la "u%er!cie del material e0aluado e" medida %ticamente de"%u/"de )ue el identador 1a "ido a%licado $ retirado& E"ta medicin %ermitedeterminar el #rea de contacto, Ac, o el #rea %ro$ectada, A%& La dure(a de la%re"in e" calculada con la relacin : $ Ac o A%, de%endiendo de la %rueareali(ada&

La %ruea de dure(a con microidentador Hicer" 4diamante %iramidal6, e" unaK%ruea de .uer(a %articular en la caracteri(acin de un material dentro $alrededor de lo" lmite" de .a"e, como lo" )ue "e encuentran en unione""oldada"& Una 0e( )ue el identador $ la mue"tra e"t#n adecuadamente alineada"$ el in"trumento 1a "ido calirado, la" medicione" de dure(a "on .#cile" de

reali(ar, 1aci/ndolo 7til %ara otener %er!le" de dure(a&El n7mero de dure(a Hicer" 45HNM"6 "e calcula mediante*

La" medicione" de dure(a "e 1icieron de la "i3uiente .orma en el microdurmetroHicer"*

Se e"talecieron la" condicione" de traa2o teniendo un tiem%o de + "e3undo"durante cada en"a$o, una 0e( identi!cada" la" (ona" de inter/" "e %rocedi alacomodo de la %ie(a en la %latina del microdurmetro, una 0e( !2a la %ie(a "ea2 el indentador 1a"ta a%ena" tocar la %ie(a $ "e 1ace la indentacin, una 0e(

1ec1a la indentacin, "e camia al lente de +>>@ %ara 0er la indentacin& :aramedir la dure(a una 0e( en.ocada la indentacin 4%ir#mide6 la" lnea" del lente"e 2untan, coloc#ndola" en un e@tremo de la %ir#mide, "e a%lica el (ero $ unalnea "e coloca al otro entremo de la %ir#mide, "e re3i"tra la medicin $ el ocular"e 3ira >? %ara medir la" otra" do" %unta" de la %ir#mide, "e re3i"tra lamedicin $ "e otiene el 0alor de dure(a&:ara la" mue"tra" "e tienen la" "i3uiente" (ona" de inter/", metal a"e 4'G6,(ona a.ectada t/rmicamente 4AT6 $ "oldadura 4S6&

VHN=1.8544 P

d2

P


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Re"ultado"

En la "i3uiente tala "e mue"tran lo" dato" de dure(a %ara cada una de la"mue"tra"*

FCAW SMAW GTAW

MB -+=& -=&= --9&AT -P 9P&- 9+&-AT-S 9=-&PPPP -& =-&S -&= 9P& ==9&

$a*la 1. $a*la con los diferentes resultados de dureza "or +reas "ara cada mtodo

#ra-ca 1. !urezas "ara cada mtodo

E"te 3r#!co no" a$uda a com%arar lo" di.erente" %er!le" de dure(a %ara cadam/todo& En lo" tre" m/todo" "e encuentran 0alore" de dure(a alto"corre"%ondiente" al #rea entre la "oldadura $ la (ona a.ectada t/rmicamente, la(ona a.ectada t/rmicamente $ la de "oladura& E"to "ucede deido a )ue el #reade calentamiento e" una %e)uea "eccin 4%untal6, de tal .orma )ue la" (ona"aledaa" .ra" en el material a"e im%iden una dilatacin adecuada, %roduciendocon ello (ona" con un tamao de 3ranom#" %e)ueo $ como con"ecuencia unadure(a m#" ele0ada de lo %ermitido&

Tami/n "e dee con"iderar la 0elocidad de en.riamiento de e"ta" #rea" en lo"di.erente" %roce"o" de "oldadura, cual)uier metal )ue e" calentado al ro2o 0i0o $en.riado al aire, %roduce un incremento en la dure(a del metal, )ue e" un e.ectoinde"eale en t/rmino" de lo" lmite" de dure(a e"talecido"&
http://www.uam.es/docencia/labvfmat/labvfmat/practicas/practica4/grano.htmhttp://www.uam.es/docencia/labvfmat/labvfmat/practicas/practica4/grano.htm


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Un metal endurecido dr#"ticamente reduce "u" lmite" de re"i"tencia 4el#"tico, ala uencia $ de .ractura6, a" como "u ductilidad, maleailidad $ tenacidad,1aciendo el metal .r#3il&

FCAW

Figura : Macrograf/a de la "ro*eta de F'%W, atacado con +cido n/trico 01:&


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Figura : Metal de a"orte en F'%W, 1334, atacado con nital 025

Figura 6: 7ona afectada trmicamente en F'%W, 1334, atacado con nital 025


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Figura 8: Metal *ase en F'%W, 1334, atacado con nital 025

;TA


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Figura 11: Metal de a"orte en #$%W, 1334, atacado con nital 025

++


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Figura 12: 7ona afectada trmicamente en #$%W, 1334, atacado con nital 025

Figura 1: Metal *ase en #$%W, 1334, atacado con nital 025

S'A

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