Efecto de la técnica de pases de revenido en las propiedades mecánicas del acero ASTM A743: grado CA6NM

Abstract

La técnica de pases de revenido busca aprovechar la energía empleada al depositar un cordón de soldadura para tratar la zona afectada térmicamente (ZAT) del cordón o los cordones previamente aplicados, esto con el fin de obtener propiedades aptas para la operación del componente reparado sin emplear un tratamiento térmicos posterior a la soldadura (TTPS). Buscando establecer los efectos de esta técnica sobre una primera capa de soldadura aplicada usando GMAW sobre el acero ASTM A743 grado CA6NM, se ubicaron termocuplas en la región austenítica de la ZAT del metal base y se midieron los ciclos térmicos generados durante la aplicación de un cordón simple sobre placa (BOP) y dos secuencias de aplicación diferentes cada una con tres cordones. La información de estos ciclos se empleó en un simulador termomecánico Gleeble, con el fin de generar volúmenes de material mayores con una historia térmica equivalente, que permitieran valorar las propiedades mecánicas. Se midió la dureza del material en las zonas afectadas de soldaduras reales y simuladas y se realizaron pruebas de tracción e impacto sobre el material obtenido por simulación para los tres niveles mencionados. Fue posible identificar reducciones en dureza y resistencia a la tracción para ambas secuencias, respecto al BOP. La resistencia al impacto fue superior para las secuencias y se mantuvo por encima del valor mínimo establecido para el componente, el BOP no alcanzó el valor mínimo. Los resultados obtenidos indican que para el contenido de Carbono, el procedimiento y el proceso de soldadura empleados, es posible reducir los niveles de dureza de la región austenitica de la ZAT hasta en un 12% en el proceso real y un 20% por simulación, pese a esto los valores obtenidos no son aceptables para la operación del componente. / Abstract: The temper bead welding technique seeks to use the energy employed to deposit a weld to treat the heat-affected zone (HAZ) of the previous bead or beads, in order to obtain properties suitable for operation of the repaired component without using a Post Weld Heat Treatment (PWHT). Evaluating the effects of this technique on a first weld layer applied using GMAW on CA6NM steel, thermocouples were located in the austenite region of the base metal HAZ and were used to measured thermal cycles generated during the weld of a bead on plate (BOP) and two different sequences of three beads. The information of these cycles was used in a thermo-mechanical simulator: Gleeble, in order to generate greater volumes of material with an equivalent thermal history, to assess the mechanical properties. Hardness measurements of the material in the heat affected zones of actual and simulated welds were carried out; also tension and impact tests on material obtained by simulation for the three evaluated levels. It was possible to identify reductions in hardness and tensile strength for both sequences, comparing with the BOP. The impact strength was higher for the sequences and remained above 50J in all cases; the BOP did not reach this minimum value. Results indicate that for the Carbon content and welding process and procedure employed, it is possible to reduce the levels of hardness of the austenite region of the base metal HAZ up to 12% in the actual process and 20% by simulation, although the obtained values are not acceptable for operation of the repair component.