Efecto del campo magnético externo en las propiedades mecánicas de soldaduras de acero inoxidable dúplex 2205 con arco eléctrico indirecto modificado

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ING. HECTOR MANUEL CAZARES CASTAÑEDA

DIRECTOR DE TESIS:

DR. MARCO ARTURO GARCÍA RENTERÍA

Facultad de Metalurgia-UAdeC

RESUMEN

En este trabajo, se evaluó el efecto de la aplicación de campo magnético externo durante la unión de placas de un acero inoxidable dúplex 2205, por el proceso de soldadura con arco metálico y gas protector (GMAW por sus siglas en inglés) y la aplicación de la técnica de arco eléctrico indirecto modificado (AEIM), en la microestructura final y en términos de sus propiedades mecánicas. Se realizó la unión de placas de la aleación 2205 de 6.7 mm de espesor con el electrodo ER-2209 de 1.2 mm en diámetro en un solo paso. Se utilizó como gas de protección una mezcla de 98% Ar + 2% O2. La intensidad de campo magnético aplicado se estableció de 3 mT, el flujo magnético fue en dirección hacia arriba y abajo. Las variables operativas se ajustaron para obtener un aporte térmico de 1.5 kJ/mm para todas las soldaduras. Se evaluaron 3 soldaduras con diferentes métodos, la soldadura condición 1 (sin aplicación de IEM), la condición 2 (con IEM con un FM en dirección hacia arriba) y la condición 3 (con IEM con FM en dirección hacia abajo). Posteriormente se realizó la caracterización microestructural en muestras de las juntas soldadas por difracción de rayos X, microscopía óptica y electrónica de barrido para correlacionar los cambios microestructurales con las propiedades mecánicas de dichas uniones. Las pruebas mecánicas comprenden ensayos de perfiles de microdureza, tracción uniaxial y de tenacidad al impacto Charpy. Los resultados muestran mejor comportamiento mecánico en las soldaduras condición 3 en comparación con las otras condiciones, correlacionando esto con la caracterización microestructural mediante microscopia óptica y análisis de imágenes, centrados en el estudio cuantitativo de las áreas en las zonas de la soldadura, medición de tamaño de grano y relación de fases ferrita / austenita. Se observó disminución en la heterogeneidad microestructural en la soldadura condición 3, misma que obtuvo mayor formación de fase austenita en la ZAT siendo de 45.65%, austenita que es muy superior al 28.98% de la soldadura realizada sin interacción electromagnética (IEM). Por otro lado el buen comportamiento mecánico de la soldadura condición 3, se debe en gran parte al tamaño de grano que presentó en la ZAT el cual fue de 260 μm, mientras que la condición 1 y 2 presentaron un tamaño de grano de 360 μm y 340 μm aproximadamente.G8 THMCC2017


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