Soldabilidad de un acero de blindaje con electrodos de acero inoxidable austenitico

Abstract

Se evaluaron las propiedades mecánicas y la microestructura de las soldaduras obtenidas con diferentes electrodos para unir platinas de un acero, templado y revenido, de alta dureza y baja aleación producido bajo la especificación MIL A46100, el cual es usado en la fabricación de estructuras blindadas. Se determinó el efecto que tiene el material de aporte (aceros inoxidables austeníticos, E307 y E308Mo, y dúplex, E312 y Eutectic 680),aplicado con proceso de soldadura al arco con electrodo revestido (SMAW), en posiciones plana y vertical, en la microestructura de la zona afectada térmicamente del acero MIL A46100, en la susceptibilidad al agrietamiento y en las propiedades mecánicas de dureza y resistencias a la tracción y al impacto Charpy de las diferentes regiones microestructurales de la soldadura. Se emplearon juntas a tope y en filete de 4.3mm de espesor donde se identificaron cuatro regiones con microestructura y propiedades diferentes: el metal fundido con durezas entre 220 y 280HV según el material de aporte, una zona de martensita no revenida de tamaño de grano variable con durezas tan altas como 580HV, una zona de martensita sobre-revenida con durezas mínimas entre 250-300HV y el material base no afectado con una dureza mínima de 490-500HV. El metal de soldadura no presentó crecimiento epitaxial y generó límites de grano Tipo II paralelos a la línea de fusión. El cambio en la entrada de energía no afectó las características de la ZAT. No se presentaron grietas en las pruebas CTS, sin embargo en las pruebas H se agrietaron las soldaduras aplicadas con electrodos E307 y E308Mo. El comportamiento balístico de las uniones soldadas no alcanza el del metal base debido a la zona de reducción de dureza.

Abstract: Mechanical properties and microestructure were evaluated on high hardness, quenched and tempered, armor plate steel weldments produced according MIL A46100 standard. Changes in microestructures and mechanical properties (tensile strength, Charpy and hardness) of weld metal and heat affected zones of MIL A46100 welds were determined using shielded metal arc welding process (SMAW), four different stainless steel filler metals (austenitic -E307 and E308Mo- and duplex Eutectic E680 and E312) and 1G and 3G welding positions. The hot and cold cracking susceptibility was also evaluated on complete joint penetration butt welds and fillet welds, 4.3mm thickness. The welded joints has four zones with different microestructures and properties: the weld metal with hardness among 220-280HV according to covered electrode, a coarse and fine grain fresh martensite zone as hard as 580HV, an overtempered martensite zone with minimum hardness between 250-300HV and the non affected base metal. The weld metal has no epitaxial growing and it has grain boundaries Type II running as the fusion line direction. Changes in heat input have no effect at HAZ characteristics. CTS test does not show cracks at any weld, however those welds made it with E307 and E308Mo did not pass the high restriction H test. Ballistic performance of welded joints is not as high as the base metal because the soft zone at the HAZ.