Propiedades metalúrgicas y mecánicas de las diferentes uniones soldadas de hastelloy x con varias etapas de uso

Abstract

Hastelloy X, nickel-based superalloy extensively used in gas turbines engines in electrical and aerospace industry, this alloy have better physical and chemical properties than other steels. Hastelloy X possesses an excellent resistance to high temperatures and corrosive environments, however, these elements, even present discontinuities, during their service, which, can be repaired temporarily or permanently, eliminating the damaged section and making change for unused material or previously used but in good condition work. The study of this project, carried out several joints Hastelloy X through a process of GTAW welding, heat treatment pre- and post-weld they were applied to the material previously used, later the joints was making tensile tests and microhardness of welded joints, and analyzing the microstructural changes occurring into microestructure during the experimentation, trought optical microscopy and scanning electron microscopy. The results obtained in the different joints welded Hastelloy X, was confirmed that unused material, had the best mechanical properties and less microstructural changes, but, when considering the material previously used, with and without heat treatment, microstructural changes paramount were detected, which, produced a strong impact on the mechanical properties of each joint, ie, the changes generated better tensile strength, better percent elongation or higher hardness in the section analyzes. In the dissimilar joints between unused material and material previously used, the disadvantages presented during the welding process did not favor the mechanical properties of the joints, but still, the microstructure of the union did not exhibit detrimental changes, so one can say that controlling or eradicating the factors affecting this union, it could make a much better weld mechanical properties.

Hastelloy X, superaleación base níquel, utilizada en elementos que componen las turbinas de gas en la industria eléctrica y aeronáutica, aleación con propiedades físicas y químicas superiores a otros materiales; ya que, posee una excelente resistencia a temperaturas elevadas, a ambientes corrosivos y a grandes esfuerzos; no obstante, dichos elementos, llegan a presentar discontinuidades, durante su tiempo de servicio, los cuales, pueden ser reparados de forma temporal o definitiva, eliminando la sección dañada y realizando el cambio por material sin usar o utilizado previamente, pero en buenas condiciones de trabajo. Para realizar el estudio del presente proyecto, se llevaron a cabo varias uniones de Hastelloy X mediante un proceso de soldadura GTAW, se aplicaron tratamientos térmicos de pre y postsoldadura en el material utilizado previamente, para posteriormente realizar ensayos de tensión y microdureza en las uniones soldadas; así como, el análisis de los cambios microestructurales ocurridos durante la experimentación, mediante microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido. En los resultados obtenidos en las diferentes uniones soldadas de Hastelloy X, se corroboro que el material sin usar, presentaba las mejores propiedades mecánicas y los menores cambios microestructurales; pero, al examinar el material utilizado previamente, con y sin tratamiento térmico, se detectaron cambios microestructurales de suma importancia, los cuales, producían un fuerte impacto en las propiedades mecánicas de cada unión, es decir, dichos cambios generaban mejor resistencia a la tensión, mejor porcentaje de elongación o una dureza superior en la sección analiza.