EFECTO DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA PLASMA (PAW) SOBRE LA MICROESTRUCTURA Y PROPIEDADES MECÁNICAS EN CHAPA FINA DE ACERO

J. PICCINI Y H. G. SVOBODA

Viña del Mar

Congreso; XI IBEROMET y X Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales CONAMET/SAM 2010; 2010

SOCHIM- PUC Valparaiso

El proceso de soldadura plasma (PAW) es un proceso por arco eléctrico de alta densidad de energía que se encuentra en el rango de aplicación de los procesos de soldadura laser (LW) y de soldadura por haz de electrones (EBW) con un costo significativamente menor. Una de sus principales aplicaciones es en soldadura de chapa fina sin aporte de material, lo que lo hace especialmente interesante para su uso en elementos estructurales de la industria automotriz, particularmente para la construcción de tailor welded blanks (TWB). En estas aplicaciones las propiedades mecánicas de la unión se encuentran fuertemente asociadas por el aporte térmico introducido durante la soldadura y el consecuente desarrollo de la zona afectada por el calor (HAZ). El proceso PAW (Plasma Arc Welding) presenta un mayor número de variables que los procesos convencionales de soldadura por arco eléctrico y es particularmente sensible a la variación de dichos parámetros. En particular la velocidad de soldadura presenta relación directa con el aporte térmico y a su vez es un parámetro operativo de gran importancia, ya que controla la productividad así como la generación de defectos. Son escasos los estudios sistemáticos realizados sobre este proceso aplicado a este tipo de materiales en espesores finos. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de la velocidad de soldadura en el proceso PAW sobre la evolución microestructural y las propiedades mecánicas de uniones soldadas en chapa fina de 1mm de espesor de acero al carbono, a fin de analizar las relaciones variables-microestructura-propiedades. A este fin se soldaron probetas de chapa de acero al C-Mn variando la velocidad de soldadura entre 6,7 y 13,3 mm/seg. Se caracterizó la macro y microestructura y se determinaron perfiles de microdureza Vickers a lo largo de toda la unión, se evaluó la resistencia mecánica de la junta con un ensayo de tracción, como así también, la conformabilidad con un ensayo Olsen, para las diferentes condiciones analizadas. Se observaron variaciones significativas en los tamaños de las diferentes zonas al variar los parámetros. En todos los casos la dureza aumentó monótonamente desde el metal base hacia el cordón de soldadura, observándose variaciones entre las distintas probetas soldadas. Estas observaciones fueron consistentes con los resultados del ensayo de tracción donde las fracturas se produjeron en el material base. El índice de embutido fue elevado mostrando en las mejores configuraciones muy buenos resultados (Ic=0,9), superior al obtenido en otros procesos de soldadura. Las probetas soldadas con mayor velocidad presentaron los menores tamaños de HAZ y WM, así como las mejores propiedades mecánicas.