Técnica Destacada Vol.21

Vol.21: TRUSTARC™ DW-A62LSR (A5.29 E91T1-GM) mejora la resistencia a la muesca del metal de soldadura HSLA después de PWHT

En la construcción de estructuras como tanques esféricos y recipientes de presión, las soldaduras se someten a un tratamiento térmico post soldadura (PWHT por sus siglas en inglés), para reducir las tensiones residuales inducidas por la soldadura y para mejorar la resistencia a la fractura y las propiedades de fatiga de las soldaduras. Dado que estas estructuras son cada vez más grandes y se están operando a presiones aún más altas, junto con el reciente crecimiento de la demanda de energía, los materiales de acero utilizados se han fortalecido cada vez más. Para las compañías con tal tendencia, se ha desarrollado el modelo TRUSTARC™ DW-A62LSR, un alambre de núcleo fundente tipo rutile (FCW), para materiales de acero de clase HT610 o superior, que satisface los siguientes requisitos:

Soldadura: TS≧621MPa (90ksi), vE≧27J a-60℃
PWHT: TS≧586MPa (85ksi), vE≧27J a-40℃

La Tabla 1 muestra la composición típica del metal depositado con TRUSTARC™ DW-A62LSR.

Tabla 1: composición química del metal depositado (% masa)

C	Si	Mn	P	S	Ni	otros
0.05	1.14	1.29	0.007	0.008	2.59	Mo, Ti, B

Las Figuras 1 y 2, muestran la relación entre las condiciones PWHT y las propiedades mecánicas del metal depositado.

Se estudió el efecto de la inserción de calor (radio de enfriamiento a 540ºC ［ºC/seg］, calculado mediante la ecuación de Rosenthal), sobre la resistencia a la tracción y la energía absorbida del metal depositado en condiciones de soldadura y PWHT. Los resultados se muestran en las Figuras 3 y 4, respectivamente.

La prueba de la junta de la soldadura a tope, fue realizada bajo las condiciones mostradas en la Tabla 2.

Tabla 2: Condiciones de soldadura

Alambre para soldadura	DW-A62LSR (1.2mmΦ)
Metal base	Acero de clase TS610MPa (60mm de ancho)
Dimensión de la ranura	Después de soldar la parte frontal o cara a la vista, la ranura del lado reverso fue procesada a máquina, para tener una un ángulo de 50° y 35mm de profundidad.
Posición y parámetros de soldadura (entrada de calor)	(1) Plano (1G): 270A-28V (1.2kJ/mm) (2) Horizontal (2G): 260A-28V (0.8kJ/mm) (3) Vertical arriba (3G): 220A-24V (2.4kJ/mm)
PWHT	Soldadura & 620℃ × 8 horas (LMTP 18.7 × 10³）
Temperatura de precalentamiento e interpase	90-110℃ y 140-160℃
Gas de protección	80％Ar-20%CO2；　25 l/min

La Figura 5, muestra la macro estructura de las juntas soldadas en las posiciones 1G, 2G y 3G. Los resultados de la prueba de las propiedades mecánicas, en las condiciones del soldado y en PWHT, se muestran en la Tabla 3..

Tabla 3: Propiedades mecánicas de la junta soldada (Localización: centro)

Posición	Condición PWHT	Propiedades tensoras			Resistencia de la muesca
		0.2%PS [MPa]	TS [MPa]	El [%]	Energía absorbida
					-60℃	-40℃
1G	AW *1	713	748	22	67	81
	PWHT *2	627	692	22	41	61
2G	AW *1	722	752	22	81	91
	PWHT *2	678	721	27	47	62
3G	AW *1	640	706	24	61	90
	PWHT *2	619	686	28	31	64

*1 AW: as welded　*2 PWHT: 620℃ x 8 hours

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