Soldadura en acero S890Q

[FCS-ALI]

Haber si alguien puede ayudame en este asunto.
Tengo que soldar un acero S890Q con MAG para homologar un procedimiento y hasta hoy siempre habíamos hecho esta soldadura con un material de aporte ER100S-G, pero el técnico que vino a presenciar la soldadura para su homologación nos dijo que ese no era el material más adecuado y que teníamos que usar un ER120S-G además de precanlentar a una temperatura no inferior a 180ºC.

Alguien podría decirme si estas exigencias son correctas. ¿Que temperatura de precalentamiento es la adecuada para este material y con este proceso?

Muchas gracias de antemano por las contestaciones.

Saludos.

[rubroc]

Saludos FCS-ALI, el tratar con Aceros Estructurales de Alta Resistencia conlleva centrarse en espesores mas que en contenidos de Carbono para los precalentamientos.Si es estructural, logicamente debe tener una buena soldabilidad (limitación en contenidos de Carbono) preparada para ese fin con lo cual y dependiendo del espesor asi tendrá una temperatura u otra.
La resistencia de los HSLA viene marcada por el contenido de Niquel y para el S890Q el ER100S-G está escaso en dicho aleante (siendo más debil) frente al ER120S-G.
No se cuanto espesor tiene la pieza que expones, pero en este tipo de Aceros mientras más temperatura tenga, menos características mecánicas tiene la unión.Esto incluye la soldadura y temperaturas entre pasadas.
Comenta si puedes espesores, tipo de unión, forma de ejecución en pasada de raiz, etc.. y retomamos el tema.
Cordialmente, RubenR.

[FCS-ALI]

Gracias Ruben por tu rápida respuesta.

El espesor que pretendemos soldar es de 60 mm.
preparación de la junta en X
soldando (al menos las primeras pasadas) alternativamente por una y otra cara

Según comentas, ¿deberíamos mantener una temperatura máxima entre pasadas?
¿Cual debería ser la temperatura de precalentamiento y la temperatura entre pasadas?

Reitero mi agradecimiento por tu ayuda.
Saludos.

[rubroc]

Saludos de nuevo FCS-ALI, ya que se trata de un cupón para homologación de procedimiento, las temperaturas son fáciles de dominar ya que es una zona reducida en cuanto a dimensiones, con lo cual y sabiendo que son 60 m/m su espesor casi seguro que tocará esperar, a medida que vayas dando más pasadas, para estabilizar temperatura por que te pasarás.Es normal ya que tiene grosor, se somete a soldadura por ambas caras con cierta rapidez y logicamente el calor no puede escaparse como si fuese una pieza de mayores medidas.
Relativo a tus preguntas y volviendo con parte de mi anterior respuesta," si las calorias se exceden la resistencia de la junta disminuyen", para que no tengas problemas en las Cadenas de Dureza y Resilencias durante los ensayos utiliza "la pasada en caliente" por lo menos en 4 pasadas (2 por cada cara comenzando con la raiz).Haz esa 1ª pasada, invierte el cupón y sanea y seguidamente suelda.Vuelve a invertir el cupón y haz lo mismo con la 2ª pasada y, vuelve a invertir el cupón y ejecuta la 2ª pasada por esa cara.
El cupón queda con 4 pasadas (2 por cada lado).Con esto consigues:
1º/ Evitar fisuración en frio reduciendo la concentración de Hidrógeno.
2º/Reducir en aproximadamente unos 50ºC la temperatura de precalentamiento, de modo que, con que calientes entre 100º-110ºC un núcleo de unos 20-25 m/m y realizes la pasada en caliente, todo el material aportado estará en rango de temperatura y durezas, posterior comprueba que por la cara que tengas que soldar no haya más de 250º.Esta temperatura determínala como Máxima para soldar, si hay más toca esperar.Si tienes menos de 170-180ºC, calienta un poquito pues.
Si por el contrario calientas todo el cupón a 150ºC y posterior llega la soldadura aumentas la dureza de la ZAT desde muy abajo pudiendo dar problemas en las Resilencias y Cadenas de Dureza.
Resumiendo:

Temperatura de Precalentamiento SIN UTILIZAR pasada en caliente: 165ºC.
Temperatura de Precalentamiento UTILIZANDO pasada en caliente: 110º- 120ºC (Max).
Temperatura Entre Pasadas: 170º-180ºC para ambas modalidades.

Temperatura Máxima del cupón: 250º-270ºC.Si tiene más, has de esperar.

Si hay dudas, comenta aqui.
Cordialmente, RubenR.

[avelino vazquez gonzalez]

Este acero es del tipo Templado y Revenido, por lo tanto su núcleo estructural es tipo martensítico. Ello supone que una velocidad de enfriamiento muy elevada produce altas durezas y posibles fisuraciones y una velocidad de enfriamiento demasiado lenta produce un ablandamiento, disminuyendo sus características mecánicas. Como todo acero de este tipo, lo recomendable en su soldadura es estar en una velocidad de enfriamiento en el rango 800-500ºC entre 10 y 25 seg. Por lo tanto el precalentamiento y el input debe ser tal que permita estar dentro de ese rango.
Respecto a las pasadas debe buscarse una secuencia que permita un revenido de las anteriores, especialmente de las que van unidas al metal base.
Soldando con proceso GMAW no hay problemas de Hidrógeno, por lo que respecto a este tema no tiene mayor importancia el considerarlo.
Para una soldadura a tope de este acero, el empleo de un aporte ER-100S-G puede producir undermatching en un porcentaje muy elevado. Sin embargo en una soldadura en ángulo podríamos emplear perfectamente este aporte siempre y cuando sobredimensionemos el cordón para darle la resistencia exigida en diseño. Como la soldadura de que se trata es a tope, lo correcto es emplear un aporte tipo ER-120S-G o, aún mejor, un ER-120S-1.
Un saludo

[rubroc]

Muchísimas gracias Avelino por aclararme conceptos.
Durante años he soldado ese tipo de acero y mi anterior respuesta es mi práctica pero me falta terminología apropiada. El ciclo 800-500 lo aplicamos en Aceros Bonificados y es aqui donde arranca mi pregunta:
Si este tipo de Acero, 34CrNiMo4 tuviese que soldarse sólamente por la cara exterior ( no desde su núcleo) a un St-52, el material de aporte lo comanda el Acero Estructural o el Bonificado?
Y ocurre lo mismo con el precalentamiento?.El contenido en Carbono es también diferente y bueno, leyendo tu respuesta me he generado estas dudas.
Agradecido de poder contar contigo y con el foro en general.
Un saludo para todos.
Cordialmente, RubenR.

[avelino vazquez gonzalez]

Para la soldadura de un acero 34CrNiMo4/6 bonificado con un acero St-52, se pueden utilizar tanto aportes adecuados para un el acero bonificado como para la soldadura del acero de menor resistencia, siendo estos últimos, habitualmente, más dúctiles y absorben mejor las deformaciones que se puedan originar durante el proceso de soldadura. No obstante, tanto si se emplean unos portes como los otros es necesario se cumplan íntegramente las precauciones correspondientes a la soldadura de un acero bonificado, incluido el precalentamiento, que debe calcularse en función del proceso empleado, del Carbono Equivalente, el% de H, el espesor y el input.
Un saludo

[rubroc]

Nuevamente muchas gracias por la colaboración y hasta la próxima consulta Avelino.
Cordialmente RubenR.

[FCS-ALI]

Muchas gracias a los dos, Avelino y Ruben, por vuestra aportación que me ha sido de gran ayuda.
El próximo lunes vamos a hacer la prueba para homologar el procedimiento, ya informaré.
Gracias.

[rubroc]

Mucha suerte en esas pruebas y ya comentarás sobre el procedimiento de ejecución.
Un saludo FCS-ALI.
CORDIALMENTE, RubenR.