Estudio de la soldadura por arco eléctrico de la fundición de hierro dúctil

Abstract

El presente proyecto de titulación tiene como objetivo, el estudio y la determinación de los principales parámetros de soldadura por arco eléctrico de fundiciones de hierro dúctil; para lo cual, se elaboraron juntas soldadas siguiendo el diseño de un cupón no homologado de fundición nodular ferrítica de grado 65 - 45 - 12, según la ASTM A 536. El material de aporte aplicado consistió en electrodos revestidos de níquel - hierro designados por AWS A5.15 como ENiFe - CI. La soldabilidad de las fundiciones de hierro es menor que la de los aceros porque la relación de esta con respecto al contenido de carbono es inversa. El ciclo térmico inherente al proceso de soldadura, degrada a los nódulos de grafito por mecanismos de fusión y difusión tanto en la zona de fusión parcial como en la zona afectada por el calor, favoreciendo la formación de microestructuras duras y quebradizas, tales como: cementita, martensita, bainita y ferrita acicular; que inciden directamente en las propiedades mecánicas de la junta soldada. Para disminuir la formación de microestructuras no deseables en las zonas afectadas térmicamente se debe precalentar al material base, realizar un control estricto de las temperaturas antes, durante y después del proceso de soldadura; establecer un método con el fin de mantener la temperatura de precalentamiento durante la aplicación del material de aporte y asegurar un enfriamiento lento posterior al proceso de soldadura. La selección de la temperatura de precalentamiento se hizo en base al valor del carbono equivalente, el grado de la fundición nodular, la temperatura de inicio de la transformación martensítica del material base empleado y las restricciones prácticas para su mantenimiento. Los efectos del precalentamiento así como las variables de soldadura fueron evaluados mediante ensayos normalizados para luego optimizarlos y especificarlos en una hoja de procedimiento o WPS.