Determinación de las causas de falla en la ZAC de un acero ASTM A36 soldado por proceso SMAW

  • Mónica Isabel Melgarejo Rincón Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.
  • Carlos Ramírez Martín Universidad de Boyacá.
  • William Arnulfo Aperador Chaparro Universidad Militar Nueva Granada.

Resumen

En este trabajo se presenta el estudio de una junta de acero ASTM A36 utilizado para el transporte de hidrocarburos y unido por el proceso de soldadura SMAW. Para la detección de discontinuidades en el cordón de soldadura y evaluación del grado de afectación del material próximo a la soldadura y su incidencia en la aparición de discontinuidades se utilizó la técnica de ultrasonido Phased Array. Las soldaduras fueron aplicadas siguiendo los parámetros establecidos en WPS. La zona de análisis se caracterizó mediante microscopia óptica y microscopía electrónica de barrido con el fin de determinar cambios microestructurales que incidan en la formación de la discontinuidad encontrada. Las propiedades mecánicas fueron evaluadas mediante un ensayo de dureza Rockvell C. El estudio demuestra cambios microestructurales del material base debidos a la elevación de temperaturas por encima del límite aconsejado por códigos, lo cual trae como consecuencia la formación de una discontinuidad lineal.

Palabras clave: Hidrocarburos, SMAW, Discontinuidad, ZAC, Ultrasonido Phased Array.

Referencias

[1] T. Tanaka, “The four stages of the thermomechanical processing in HSLA steels”, presented at The Int. Conf. on High Strength Low Alloy Steels, Wollongong, Australia, 1984.

[2] D. C. Horvath and J. R. Fekete, “Opportunities and challenges for increased usage of advanced strength steels in automotive applications”, presented at The Int. Conf. on Advanced High Strength Sheet Steels For Automotive Applications, Winter Park, USA, 2004.

[3] ASTM A36/A36M–00a. Standard Specification for Carbon Structural Steel. United Estates: American Society for Testing and Materials, 2004, pp. 1-3.

[4] R. Song et al., “Overview of processing, microstructure and mechanical properties of ultrafine grained BCC steels”, Materials Science and Engineering, vol. 441, n° 1-2, pp. 1-17, December 2006.

[5] P. D. Hodgson, M. R Hickson, and R. K. Gibbs, “Ultrafine ferrite in low carbon steel”, Scripta Materialia, vol. 40, n° 10, pp. 1179-1184, April 1999.

[6] I. Hrivnak et al., “Microfractographic analysis of the effect of the M-A constituent on the ductility and impact properties of welded joints”, Transactions of the Technical University of Kosice, vol. 2, n° 1, pp. 13-22, July 1992.

[7] E. Bonnevie et al. “Morphological aspects of martensiteaustenite constituents in intercritical and coarse grain heat affected zones of structural steels”, Materials Science and Engineering, vol. 385, n° 1-2, pp. 352-358, November 2004.

[8] C. Musauel et al., “Caracterización por microscopía óptica y electrónica de una junta de acero inoxidable dúplex 2205, soldada por el proceso GMAW”, Revista de la Facultad de Ingeniería de la U.C.V., vol. 21, n° 2, pp. 61–73, Julio 2006.

[9] J. Contreras, Preparación para la calificación y certificación de inspectores de construcciones soldadas. Bogotá, D.C.: Asociación Colombiana de Soldadura y Ensayos no Destructivos, 2008, p. 23.

[10] J. Rodríguez, Soldadura, producción y mantenimiento. Bucaramanga: Universidad Industrial de Santander, 2002, pp. 62-73.

[11] J. Torres, Evaluación de la corrosión en soldadura de barras corrugadas de acero para concreto reforzado. Tunja: Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2006, pp. 52-97.

[12] H. Horwitz, Soldadura, aplicaciones y práctica. México: Alfa Omega, 1990, pp. 515.

[13] J.R. Davis, Corrosion of weldments. United States: ASM International, 2006, p. 2.

[14] J. D. Osorio, H. Pacheco y A. Toro, “Efecto del tratamiento térmico post-soldadura sobre la microestructura del acero inoxidable grado CA6NM para la construcción de rodetes hidráulicos”, Scientia et technical, vol. 13, n° 36, pp. 901-906, septiembre de 2007.

[15] ASME BPVC-V, Nondestructive Examination. United States: American Society of Mechanical Engineers, 2011, pp. 1-700.

[16] API 1104, Welding of Pipelines and Related Facilities. Washington: American Petroleom Institute, 2012, pp. 1-46.

[17] ASME, sección IX, Elaboración y calificación de procedimientos de soldadura por fusión y soldadura fuerte, calificación de soldadores y operadores de máquinas de soldar. New York: Asociación Americana de Ingenieros Mecanicos, 1995, pp. 1-92.

[18] ASME B 31.4, Pipeline transportation systems for liquid hydrocarbons and other liquids. New York: American Society of Mechanical Engineers, 2006, pp. 1-126.

[19] ASME E 213-98, Standard practice for ultrasonic examination of metal pipe and tubing. United States: American Society of Mechanical Engineers, 1998, pp. 1-5.

[20] ASME E 2491-08, Standard guide for evaluating performance performance characteristics of phased-array ultrasonic examination instruments and systems. United States: American Society for Testing and Materials, 2008, pp. 1-17.

[21] ASNT-TC-1A, Recommended practice. Ohio: American Society for Nondestructive Testing, 1996, pp. 1-31.

[22] ASTM A36/A 36M-04, Standard, Specification for carbon structural steel. United States: American Society for Testing and Materials, 2004, pp. 1-4.

[23] ASTM E112, Standard test methods for determining average grain size. United States: American Society for Testing and Materials, 1988, pp. 862-881.

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Acerca de los Autores

Mónica Isabel Melgarejo Rincón, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.

Ingeniero en Metalurgía. Magister en Metalurgia y Ciencia de los Materiales. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja. Boyacá, Colombia. monica.melgarejo@uptc.edu.co.

Carlos Ramírez Martín, Universidad de Boyacá.

Físico. Magister en Metalurgia y Ciencia de los Materiales. Universidad de Boyacá. Tunja. Boyacá, Colombia. cramirezm@uniboyaca.edu.co

William Arnulfo Aperador Chaparro, Universidad Militar Nueva Granada.

Físico. Doctor en Ingeniería. Universidad Militar Nueva Granada. Bogotá D.C, Colombia. william.aperador@unimilitar.edu.co

Publicado
2013-12-31
Cómo citar
Melgarejo Rincón, M., Ramírez Martín, C., & Aperador Chaparro, W. (2013). Determinación de las causas de falla en la ZAC de un acero ASTM A36 soldado por proceso SMAW. INGE CUC, 9(2), 75-82. Recuperado a partir de https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/9