lunes, 26 de julio de 2021

Microestructura de Soldaduras aspectos a considerar

 Hola a todos y bienvenidos de vuelta a este espacio, en esta oportunidad vamos a mencionar una de las microestructuras favoritas mías la cual es la soldadura. El porque esta entre mis favoritas se debe al hecho de que en la soldadura se agrupa todo el conocimiento metalúrgico de ahí que, en ese pequeño espacio podemos tener fundición, solidificación, transformaciones en estado sólido, termodinámica, transferencia de calor, difusión, tratamiento térmico y hasta corrosión, por lo que, el estudio de la microestructuras de soldaduras son en particular un campo muy interesante. En la figura 1 tenemos la microestructura de un acero sin ataque químico, allí podemos observar como los granos del baño fundido crecieron hacia el centro de la pieza. 

En las soldaduras se definen tres zonas a evaluar a nivel microscópico, la zona fundida, la zona afectada térmicamente y el metal base no afectado. Ahora bien, cada zona en particular tiene sus características de tal manera que ustedes pueden evaluar el crecimiento de los granos en la zona fundida por ejemplo en la figura 2 la tenemos marcada con la letra A. 

Como podemos apreciar tenemos el crecimiento de los granos hacia el centro, este fenómeno se da porque allí el metal líquido remanente solidifica de ahí que, hay una competencia entre los granos que persiguen ese liquido y en ocasiones esta zona es propensa a fisuras si se da una velocidad muy rápida de soldadura o aparecen segregaciones de bajo punto de fusión que faciliten el agrietamiento, como por ejemplo azufre en el acero inoxidable austenítico.

Fig.1 Microestructura de Soldadura sin ataque


Ahora bien, el área marcada con la letra B de la microestructura representa lo que denominamos ZAT (zona afectada térmicamente) y aquí la información que nos suministra la pieza es de suma importancia y ustedes dirán ¿porqué? y la respuesta se debe a que en esta zona tenemos las transformaciones en estado sólido que pueden afectar las propiedades de la junta. Por ejemplo, digamos que tenemos un acero cuya templabilidad del metal base es superior a la del metal depositado. Como en la soldadura la velocidad de enfriamiento es muy rápida en comparación a la fundición, el área puede sufrir un temple generando microestructuras susceptibles al agrietamiento en frío, en pocas palabras en presencia de Hidrógeno las posibilidades de agrietamiento son elevadas si se forma martensita en la ZAT. 

Fig. 2 Microestructura Soldadura. Atacada químicamente


Lo más importante para ustedes mi estimados estudiantes es comprender todo lo que rodea un cordón de soldadura no solo lo que realiza el operador del equipó, sino como lo dicho al inicio, en la soldadura se agrupan muchos campos de la metalurgia y adicional a esto y es algo que les he dicho en publicaciones anteriores tenemos los estándares industriales que nos ayudan en nuestro análisis y que deben ser consultados a la hora de evaluar microestructura y en especial la soldadura porque en una estructura es el punto más susceptible.

Ahora bien, ¿Que piensan ustedes? ¿Han realizado análisis microestructural de soldaduras?¿Cual ha sido su experiencia? Compartan sus vivencias en los comentarios

Feliz inicio de semana y gracias por su apoyo 

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Ing. Fernando Medina, Msc