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Artículos Regulares


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2012, 32(1): 36-48

METALURGIA DE UNIONES SOLDADAS DE ACEROS DISÍMILES (ASTM A240–A537) Y COMPORTAMIENTO MECÁNICO ANTE CARGAS MONOTÓNICA Y CÍCLICA
(METALLURGY OF DISSIMILAR STEELS WELDED UNIONS (ASTM A240–A537) AND MECHANICAL BEHAVIOR UNDER MONOTONIC AND CYCLIC LOADS)

Andrés Leonardo García Fuentes, Leiry Centeno, Rafael David Salas García, Alberto Velazquez Del Rosario

Online: 24-05-2011

GA-113

Abstract


En el presente estudio se caracterizaron las propiedades mecánicas en uniones soldadas de aceros disímiles: un acero estructural (ASTM A537/A537M:95) soldado a tope con un acero inoxidable austenítico 304L (ASTM A240/A240M:01) mediante proceso por arco eléctrico con protección inerte de gas argón (GMAW) y un acero inoxidable austenítico ER-308L como material aporte (ANSI/AWS A5.9/A5.9M:2006). Las muestras se ensayaron en condición sin soldadura, con el objeto de caracterizar los materiales involucrados en la investigación y en condición soldada, sin someterse a tratamiento térmico pre y post soldadura. Las muestras del material base y las soldadas fueron caracterizadas mediante microscopía óptica (MO), posterior a una inspección mediante ensayos no destructivos (END) con líquidos penetrantes y ultrasonido. Además, se efectuaron los siguientes ensayos mecánicos, tanto en los metales base como en la soldadura: perfil de microindentación Vickers, tracción, impacto Charpy, doblez guiado (cara y raíz) y fatiga axial. Los resultados indicaron un comportamiento mecánico adecuado de los aceros, soldados con el procedimiento GMAW, ante cargas monotónica y cíclica, a pesar de presentar altos valores de dureza en la zona afectada por el calor (ZAC), específicamente próximo a la línea de fusión entre el cordón de soldadura y el 304L, así como inclusiones entre el acero estructural y el inoxidable.

The research shows the characterization of mechanical properties in dissimilar steel welded unions: a structural steel (ASTM A537/A537M:95) butt welded with austenitic stainless steel 304L (ASTM A240/A240M:01) through semiautomatic electrical arc welding process protected by inert gas (GMAW); Argon was used as a protecting gas and austenitic stainless steel ER308L as a supplier material (ANSI/AWS A5.9/A5.9M:2006). Samples were tested in unwelded conditions to characterize the materials involved in the investigation, and they were also tested in welded conditions, not being submitted to pre and post welding thermal treatment. Welded-based material samples were characterized through optical microscopy (OM), an inspection of nondestructive testing (NDT) with penetrating liquids and ultrasound were also conducted. The following mechanical tests were completed, not only on the base metals but on the welding as well: Vickers micro hardness profile, traction, Charpy impact, bending test (face and root), and axial fatigue. Results showed a proper mechanical steel behavior, welded by GMAW procedure, under monotonic and cyclic loads, in spite of they showed high values of micro hardness in the heat affected zone (HAZ), mainly in the proximity of the fusion line between the welding cord and the stainless steel 304L, as well as inclusions between the structural steel and the stainless one.


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