Efecto del aporte térmico sobre las propiedades metalúrgicas del recargue disímil entre el acero martensítico 410 sobre un acero de baja aleación

Abstract

Welds dissimilar (USD ) are used in manufacturing equipment that require alloys with specific properties such as wear resistance, corrosion resistance, oxidation resistance, etc. However, the cost of the alloy with these properties is generally high, which can manufacture prohibitive back parts, structures or equipment if it is manufactured entirely from these materials. An appropriate solution is to combine a low cost alloy with another which has a high but the desired mechanical and metallurgical properties cost. This leads to the manufacture of parts and equipment in which the use of solder alloys with different properties between dissimilar alloys or required. Among the important applications of this work, is the coating of thin-walled cylinders of low alloy steels such as AISI 9840, AISI 4140 and AISI 4145 used as stabilizers in drilling machinery in the oil industry. These cylinders are coated with up welding of martensitic stainless steel in order to improve the resistance to wear during work operations. However, the recharge of martensitic stainless steel on steel AISI 9840 low alloy produces cracking in the weld metal, base metal and material removal in both field and workshop. Welding of AISI 9840 steel having a higher carbon 0.4 equivalent ( CE ) and a carbon percentage of about 0.4 exhibit poor weldability , which are compounded by applying a build-up welding in which a material is used filler such as martensitic stainless steel.

Las uniones soldadas disímiles (USD) son utilizadas en la fabricación de equipos que requieren de aleaciones con propiedades específicas como resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a la oxidación, etc. Sin embargo, el costo de las aleaciones con estas propiedades es generalmente alto, lo cual puede volver prohibitiva la fabricación de las piezas, estructuras o equipos si se fabrica en su totalidad con estos materiales. Una solución adecuada es combinar una aleación de costo bajo con otra que tiene un costo alto pero con las propiedades mecánicas o metalúrgicas deseadas. Lo anterior conlleva a la fabricación de piezas y equipos en los que se requiere el uso de soldadura entre aleaciones con propiedades diferentes o aleaciones disímiles. Entre las aplicaciones relevantes a este trabajo, se encuentra el recubrimiento de cilindros de pared delgada de aceros de baja aleación como el AISI 9840, AISI 4140 y el AISI 4145 utilizados como estabilizadores en maquinaria de perforación en la industria petrolera [1]. Estos cilindros se recubren con soldadura de recargue de acero inoxidable martensítico con la finalidad de mejorar su resistencia al desgaste durante las operaciones de trabajo. Sin embargo, el recargue del acero inoxidable martensítico sobre el acero de baja aleación AISI 9840 produce agrietamiento en el metal de soldadura, el metal base y desprendimiento de material, tanto en campo, como en taller. La soldadura del acero AISI 9840 que tiene un carbono equivalente (CE) superior a 0.4 y un porcentaje de carbón aproximadamente de 0.4, presenta problemas de soldabilidad, los cuales se complican con la aplicación de una soldadura de recargue en la que se utiliza un material de aporte como el acero inoxidable martensítico.