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carlos-cayo
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proceso FCAW
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PASO 1:
Una vez determinado el material base de la pieza, el siguiente paso es determinar el grado de soldabilidad de dicho material, para ello se debe consultar a la información previamente obtenida.
Utilizaremos el diagrama de GRAVILLE, cuyos parámetros de ubicación son determinados por el contenido de carbono del material base y por su carbono equivalente (C:E) .Este último es resultado de la siguiente ecuación.
C . E .=%C+(%Mn+%Si)
6+
(%Ni+%Cr )15
+(%Cr+%Mo+%V )
5
C . E .=0.17+ 1.75+0.456
+ 0+015
+ 0+0+0.15
C . E .=0.55
Reemplazando los valores indicados determinamos el carbono equivalente del eje, siendo:
Ubicamos los valores del carbono y el carbono equivalente en el diagrama de GRAVILLE y determinamos que el material base se ubica en la zona III, por lo que el material base está
Punto de intersección
clasificado como un acero cuya microestructura resultante por efecto del calor es susceptible de fisuración bajo cualquier condición.
Diagrama de Schaeffler
El diagrama de Schaeffler se usa principalmente para predecir la estructura del metal de soldadura obtenido en la unión de aceros inoxidables disímiles, o de aceros inoxidables con aceros al carbono, con o sin aleación. Este diagrama fue obtenido por Al Schaeffler de manera empírica y permite determinar la estructura de un metal conociendo su composición.
Paso 2
Encontrar la composicion quimica del acero API 5L X70 Sustraer datos
Figura 1 Cuadro de API 5L X70
% C % Si % Mn % P % S % V % Nb % Ti
0.17 0.45 1.75 0.02 0.01 0.1 0.05 0.06
Cuadro de composicion quimica
Paso 3
Encontrar la composicion quimica del electrodo E8045 P2 H4R Sustraer datos
Figura 3 Cuadro de Electrodo E8045 P2 H4R
Paso 4
Realizar cálculos del cromo equivalente y el niquel equivalente
% C % Si % Mn % P % S % V % Nb % Ti
0.17 0.45 1.75 0.02 0.01 0.1 0.05 0.06
Cálculos del material API 5L X70
Cálculos del cromo equivalente
Cromo equivalente =%Cr+%Mo+1,5%Si+0,5%Nb
Cromo equivalente = 0 + 0 +1.5 x 0.45 + 0.5 x 0.05
Cromo equivalente = 0.7 %
Cálculos del niquel equivalente
Níquel equivalente =%Ni+30x%C+0,5x%Mn
Níquel equivalente = 0+ 30 x 0.17 + 0.5 x 1.75
Níquel equivalente = 5.975 %
Cálculos del electrodo
Cálculos del cromo equivalente
Cromo equivalente =%Cr+%Mo+1,5%Si+0,5%Nb
Cromo equivalente = 0.2 + 0.5 +1.5 x 0.80 + 0.5 x 0
Cromo equivalente = 1.9 %
Cálculos del niquel equivalente
Níquel equivalente =%Ni+30x%C+0,5x%Mn
Níquel equivalente = 1+ 30 x 0.12 + 0.5 x 1.7
Níquel equivalente = 5.45 %
Paso 5
Determinar el grado de dilución según el proceso
Figura 4 Cuadro de porcentajes de dilucion
Como utilizaremos el proceso FMAW tendremos una Disolución del 36.5%
Paso 6
Graficar los puntos de Cr equivalente y Ni equivalente
Figura 5 Diagrama de Schaeffler
Conclusión
Encontramos al material en la zona de Martensita
El material puede ser soldado pero teniendo medidas de seguridad porque se presenta las zonas de fragilización en Frío debido a la presencia de Martensita
Grafica de Seferian
Formulario
TP = 350 √ct−0.25
Ct = Cq + Ce
Cq = % C + Mn/6 + Si / 4
Ce = 0.005 x e (mm) x Cq
Paso 1
Determinar el % C , Mn y Si utlizando la tabla de composición química del acero ASTM A36
% C % Si % Mn % P % S % V % Nb % Ti
0.17 0.45 1.75 0.02 0.01 0.1 0.05 0.06
Figura 6 Cuadro de Acero API 5L X70
Paso 2
Encontrar valores utilizando formulas
Cq = % C + Mn/6 + Si / 4Cq = 0.17 + 1.75 /6 Cq = 0.46
Ce = 0.005 x e (mm) x CqCe = 0.005 x 12.5 x 0.46 Ce = 0.028
Ct = Cq + CeCt = 0.46 + 0.028Ct = 0.488
TP = 350 √ct−0.25
TP = 350 √0.488−0.25
TP = 170.74 ºC
Paso 3
Utilizar grafica de Seferian
Figura 7 Diagrama de Seferian
Conclusión
Definimos que la temperatura de precalentamiento será igual a 170 ºC aproximadamente.
Observación
Seferian no tiene en cuenta la energía neta aportada en el proceso de soldadura y por esta razón, las temperaturas resultantes son superiores a las realmente necesarias en aproximadamente 25 a 50 ºC lo cual nos dice que no estamos hablando de un temperatura exacta esto va depender de las condiciones en que se va a realizar la soldadura
DETERMINAR EL AMPERAJE A UTILIZAR
Figura 8 Cuadro de Electrodo E8045 P2 H4R
Conclusión
Tenemos un rango 170 a 250 Amperios
ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURAAPI 1104
REFERENCIA: API STANDART 1104, 5.2
FECHA: Mayo de 2015
PROCEDIMIENTODE SOLDADURAN°: CEC-API1104-01COMPAÑÍA: GRUPO 5 - TECSUP SOLDADURA DE: TUBERÍAPROCESO:FCAWMATERIAL: API 5L X 70 YIELD STRENGHT: 70 000 PSIDIÁMETRO: 32” SCH: 80 DIÁMETRO 812.8 mmESPESOR DE PARED: 12.5 mmDISEÑO DE LA JUNTA: BISEL EN “V”METAL DE APORTE: AWS A5.29 E8045-P2 H4R NUMERO DE PASES:
3CARÁCTERÍSTICAS ELECTRICAS: DC(-)E8045-P2 H4R POSICIÓN:DIRECCIÓNDESOLDEO: Vertical AscendenteNUMERO DE SOLDADORES:1TIEMPO ENTRE PASES: N.A.TIPO DE ALINEADORES: Puntos de soldadura, platinas REMOCIÓN DE ALINEADORES:
PulidoraLIMPIEZA Y/O PULIMENTO:Pulidora y grataPRECALENTAMIENTO:170°CFUNDENTE DE RESPALDO:N.A.VELOCIDAD DE AVANCE:9-11inch/minESQUEMA DE LA JUNTA:
TAMAÑO DEL ELECTRODO Y NÚMERO DE PASESPASE
N°ELECTRODO DIÁMETRO VOLTAJE AMPERAJE POLARIDAD VELOCIDAD
1E8045 P2
H4R4 mm 17-20 170 - 250 NEGATIVA 9-11inch/min
2E8045 P2
H4R4 mm 17-20 170-250 NEGATIVA 9-11inch/min
3E8045 P2
H4R4 mm 17-20 170-250 NEGATIVA 9-11inch/min
Elaboró Ricardo Parque Sanjinez Revisó
Ing. Ignacio Mamani Aprobó Ing. Ignacio Mamani
Fecha Mayo de 2015 Firma Fecha
SECUENCIA DE PASES