Influencia de la temperatura de precalentamiento en las uniones soldadas de aceros de medio carbono

M. C. MARINELLI; O. ALBACHIARO

Rosario

Jornada; XV Jornadas de Ciencias, Tecnologías e Innovación 2021; 2021

Universidad Nacional de Rosario

Desde el año 2017 se viene trabajando junto con la empresa MAQUINAS AGRICOLAS OMBU SA en diferentes problemáticas relacionadas a análisis de fallas. Hoy en día, un problema que aqueja es la rotura de piezas soldadas de aceros SAE 1040 y SAE 1045, como por ejemplo el caso particular de la pieza punta enganche de lanza tolva CRV donde se produce la rotura en la soldadura entre el vástago y el buje. El ciclo térmico de la soldadura provoca cambios microestructurales en los aceros al carbono que modifican sus propiedades originales. Debido a estos cambios microestructurales se produce una fragilización en la zona afectada por el calor (ZAC) reduciendo sus propiedades mecánicas, sobre todo cuando la estructura está sometida a vibraciones, como es el caso de las máquinas agrícolas. Es más, en el análisis de rotura realizado en las piezas fracturadas, se comprobó que el origen de las fisuras que llevaron al colapso de las piezas soldadas se debió al cambio microestructural a fase martensita en la zona ZAC, causando un incremento de dureza de 300 HV respecto del material base. Estas estructuras cristalinas de gran dureza, favorecen el agrietamiento, tanto en el proceso de soldadura y de enfriamiento, como en el trabajo por fatiga. Por tal motivo se plantea en este trabajo encontrar una condición de precalentamiento óptimo que permita obtener buenas propiedades en las juntas soldadas. En primer lugar se analizaron 3 muestras soldadas en diferentes condiciones. Muestra 1: Precalentamiento a soplete durante 2 minutos 20 segundos alcanzando una temperatura de 110 ºC. Muestra 2: chaflán de 5mm a 45º con soldadura de raíz y luego un relleno final de soldadura. Muestra 3: Precalentamiento en horno controlado alcanzando una temperatura de 150 ºC. En cada muestra se observó la zona de la soldadura por microscopía óptica, identificando la microestructura del material de aporte, material base y la zona afectada por el calor y se realizaron perfiles de dureza. Los resultamos mostraron que de las tres muestras dadas en diferentes condiciones, la muestra 3 es la que presenta menor dureza en la zona afectada por el calor. Este precalentamiento mejora las propiedades del acero SAE 1040, mientras que para el acero SAE 1045 si bien se reduce bastante la dureza de la ZAC hay un porcentaje de martensita, por lo cual se sugiere temperatura de precalentamiento del orden de 200 ºC.