El ABC de la soldadura por arco

Temperatura de transición para Resistencia

La resistencia a las fracturas frágiles de aceros y metales de soldadura puede ser evaluada por medio de varias pruebas de resistencia. En particular, las pruebas de impacto Charpy, con muestras de muescas de corte en V, se utilizan frecuentemente para confirmar el cumplimiento de un código o especificación que incluye los requisitos de la prueba de impacto, o al supervisar la resistencia con un programa de control de calidad.

La absorción de energía del impacto Charpy de aceros dulces y de baja aleación de soldadura está profundamente influenciada por la temperatura, y por lo tanto, la especificación incluye la temperatura a la que se requiere una energía absorbida en particular. Por ejemplo, si es probable que un acero de soldadura destinado a una estructura en alta mar sea expuesto a temperaturas tan bajas como -40°C, la especificación requerirá de un mínimo de 47J.

Por el contrario, la temperatura de transición requiere pruebas de impacto a temperaturas que van a partir de niveles relativamente altos, en los que el acero soldado exhibe su mayor resistencia, hasta temperaturas bajas, a las que el acero soldado plasma su menor resistencia. Cuando la energía absorbida se representa frente a la temperatura, los aceros dulces y de baja aleación de soldadura se someten a una caída abrupta de energía durante un lapso intermedio relativamente pequeño de temperatura en la curva de transición de absorción de energía mostrada en la Fig. 1. De los diversos métodos para definir la transición de absorción de energía, el que se usa más a menudo es utilizado para calcular la absorción de energía media (TrE) entre la plataforma superior y la inferior.

Esta caída en la absorción de energía se inicia cuando se produce una división durante la fractura, que por lo general puede ser confirmada por la aparición de algunas fracturas frágiles en las superficies sobre la muestra rota. Las proporciones relativas de la fractura frágil a la fractura dúctil observadas sobre las superficies rotas, (Fig. 2) puestas a prueba en el rango de temperaturas, exhiben otra curva de transición como se muestra en la Fig. 1. La temperatura a la que una muestra puesta a prueba mostrará la textura de una fractura, media-frágil y media-dúctil, indica la temperatura de transición de apariencia de fractura (FATT).

Figura 1: Transición de absorción de energía y curvas de transición de aparición de fractura de aceros dulces o de baja aleación de soldadura.

Fig. 2: Apariencia de fractura esquemática de una muestra de prueba de impacto Charpy después de la rotura y la definición del porcentaje de fractura frágil y expansión lateral.

La curva de transición de energía (Fig. 1) muestra alrededor de 134J a -40°C — por encima del ejemplo mencionado anteriormente sobre los criterios de aceptación (47J a -40°C) — y TrE y FATT están aproximadamente a -55°C. Obviamente, se consideraría que esta soldadura de acero tiene un nivel de energía absorbida aceptable para los criterios de aceptación.

El grado de expansión lateral (a-b en la Fig. 2) también se considera un medio aceptable de evaluación de la resistencia cuantitativa. Las medidas de expansión lateral obtenidas en las pruebas, realizadas en un rango de temperaturas, pueden desarrollar una temperatura de transición similar a la de TrE y FATT.

Introducción de consumibles de soldadura para estructuras marinas
KOBELCO Consumibles de soldadura para acero de baja temperatura. (Solo en inglés)

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