Mejoramiento del grado de soldabilidad del acero 9840 unido por medio de soldadura por arco sumergido e interacción electromagnética

Abstract

In this research project, the results obtained from the joining of an AISI 9840 steel welded by the submerged arc welding process with and without the interaction of electromagnetic fields are presented. Considering that this is a steel with a low degree of weldability due to its high percentage of equivalent carbon, in order to join it by any welding process it is necessary to carry out preheating and postheating heat treatments. Therefore, the welds were performed with two external coils that interact with each other and are also oriented against the direction of grain growth. The implementation of these coils, the joints can be made without the need for pre- or postwelding treatments, in the same way, with the proper orientation of the electromagnetic field, atomic mobility can be prevented to generate the principle of disorientation and activate the nucleation mechanism and minimize grain growth, obtaining grain refinement in the weld bead, which makes it possible to obtain microstructures of the acicular ferrite type which prevents the propagation of cracks in this type of steels and this is verified according to the microstructural characterization of these joints. Based on the mechanical tests, the expected results were obtained since there is an improvement in its properties with reference to the base metal, the best results were obtained in the welds with the magnetic interaction of the middle part.

En este proyecto de investigación se presentan los resultados obtenidos de la unión de un acero AISI 9840 unido mediante el proceso de soldadura de arco sumergido con y sin la interacción de campos electromagnéticos durante la realización de la soldadura. Considerando que este es un acero con un grado de baja soldabilidad debido a su alto porcentaje de carbono equivalente, para poder unirlo mediante cualquier proceso de soldadura es necesario realizar tratamientos térmicos del tipo de precalentamiento y postcalentamiento. Por lo cual se realizó las uniones con dos bobinas externas que interactúan entre sí y además estén orientados en contra de la dirección de crecimiento de grano. Con la implementación de estas bobinas, sí se pueden realizar uniones sin la necesidad de realizar tratamientos previos ni posteriores a la soldadura, de igual manera con la orientación adecuada del campo electromagnético se puede impedir la movilidad atómica para generar el principio de desorientación y activar el mecanismo de nucleación heterogénea y minimizar el crecimiento de grano columnar, obteniendo un refinamiento de grano en el cordón de soldadura, lo que hace posible la obtención de microestructuras de tipo de ferrita acicular la cual evita la propagación de grietas en este tipo de aceros y esto es comprobado de acuerdo a la caracterización microestructural de estas uniones. Con base a los resultados de los ensayos mecánicos se encontró un mejoramiento de sus propiedades de la junta soldada del metal base. Los mejores resultados se obtuvieron en las soldaduras con la interacción magnética de la parte media de la placa soldada.