Mecanismos de fisuración en soldadura.ppt [Sólo lectura]

MECANISMOS DE FISURACION EN SOLDADURA

Fisuración en frío o asistida por Hidrógeno

Fisuración en caliente o por licuación

Fisuración por recalentamiento (Reheat Cracking)

Desgarre laminar (Lamellar Tearing)

Fisuración por corrosión bajo tensiones

Fisuración por fragilización por revenido

Fisuración por formación de fases frágiles

Fisuración por corrosión intergranular (Sensitización)

Fisuración por fatiga

Fisuración por creep

Entre 400ºC y 600ºCAceros al Cr, Cr-Mo, Cr-Mo-V, Inoxidables austeníticos tipo 18 Cr-12 Ni - 1 Nb

Fisuración por recalentamiento (Reheat cracking)

A temperaturas de 0.8 – 0.9 de Tf(Temperatura de fusión del material en ºK)

Aceros al carbono y de baja aleación con contenidos elevados de S y P, aceros inoxidablesausteníticos, aleaciones no ferrosas. P.Ej Al y Ni

En caliente o fisuración por licuación

Entre –60ºC y 150 ºC

Aceros al carbono y de baja aleación en general. También algunos aceros de alta aleación. P.Ej. 12%Cr

En frío o fisuración asistida por hidrógeno

Rango de temperaturas en que se produce

Materiales mas afectados

Tipo de fisuración

Entre 150ºC y 350ºC

A la mayoría de los aceros laminados.

Desgarre laminar (Lamellar tearing)

La fragilización se produce entre 400ºC y 900ºC. No es posible establecer un rango preciso para la fisuración.

Aceros inoxidablesausteno - ferríticos

Fisuración por formación de fases frágiles P.Ejfase σ

Entre 450ºC y 600ºC

Aceros de baja aleación al Cr y Cr-Mo

Fisuración por fragilización por revenido

No puede establecerse un rango específico

Practicamente a todas las aleaciones de uso industrial si se dan las condiciones adecuadas.

Fisuración por corrosión bajo tensiones

La sensitización se produce entre 450ºC y 850ºC. No es posible establecer un rango preciso para la fisuración.

Aceros inoxidablesFisuración por corrosión intergranular(sensitización)

Por encima de 0.3 –0.4 Tf (Temperatura de fusión en ºK)

Todas las aleaciones

Fisuración por creep

No hay un rango específico.

Todas las aleaciones.

Fisuración por fatiga

La fisuración en frío, mas correctamente denominada fisuración asistida por hidrógeno, se manifiesta por la aparición de fisuras inmediatamente, o transcurridos minutos y en algunos casos hasta horas después de completada la soldadura. Estas fisuras pueden presentarse en el cordón de soldadura o en la zona afectada por el calor del material base. Requiere para su producción la concurrencia de los siguientes factores:

•Hidrógeno difusible en el metal de soldadura o en la zona afectada térmicamente del material base.

•Una microestructura susceptible (Típicamente martensita de dureza superior a los 350 Hv).

•Tensiones mecánicas (P.Ej. tensiones residuales o térmicas)

EVOLUCION HISTORICA DE LOS ACEROS AL C-Mn

Cambios en el tenor de C de los aceros para tuberías

LOCALIZACION DE FISURAS ASISTIDAS POR HIDROGENO EN LA ZONA AFECTADA POR EL CALOR DEL MATERIAL

BASE EN SOLDADURAS

Fisuras por hidrogeno en la ZAC de un filete iniciadas en los concentradores del talón y la raíz, posiblemente asistidas por

una separación excesiva entre piezas

FISURA ASISTIDA POR HIDROGENO EN LA ZAC DE UN FILETE INICIADA EN EL TALON

FISURAS POR HIDROGENO EN METAL DE SOLDAURA

FISURA POR HIDROGENO EN CORDON DE SOLDADURA EN ENSAYO DE FISURACION

La curva de la izquierda muestra como varía la cantidad de H en el metal depositado en función del H en la atmósfera del arco. La de la derecha muestra la solubilidad del H en Fe a

distintas temperaturas. Puede observarse la brusca variación de solubilidad en la transformación líquido - sólido.

Diagrama de Coe

Espesor Combinado

E e [mm], e : espesores que

concurren a la juntac i i= ∑

H[KJ / mm] =V[V].I[A]v[mm / s]

η1

1000

C C%+Mn%

6(Cr%+Mo%+V%)

5(Ni%+Cu%)

15Eq.IIW = + +