Soldadura disimilar de S355 J2C+N con fundición G20Mn5.

[Alberto M. Mahía]

Alguien me podría aconsejar sobre la necesidad de precalentamiento al soldar en FW un perfil de espesor 7 mm de acero S355 J2C+N con una pieza de fundición G20Mn5 de espesor 50 mm. Es necesario el precalentamiento?
Los parámetros que tenemos intención de manejar para un cordón con a=5 mm con una mezcla de gas M21 e hilo de diam 1mm G4Si1 son alrededor de 230 A y 25-30 v. Si alguien tiene experiencia en esto le estaría muy agradecido por una respuesta.
Un saludo.

[rubroc]

Primeramente aclarar que estás tratando con Acero en los dos casos que expones.

S355 J2C+N es un acero estructural en aplicación de construcción con especiales exigencias en Resiliencia, Resistencia y Soldabilidad.(Código J2).Poder ser conformado en frio (Código C) y a mayores normalizado(Código N).El valor de la Flexión al choque asegura los 27J a -20ºC.

G20Mn5 es el Grado del Acero, el cual por Norma está incluido en EN 10293:2006 abarcando ésto a los Aceros al Carbono Fundidos de uso generalizado en Ingenería. No es lo mismo Acero al Carbono Fundido que Fundición, aunque se nombre como tal.
Las composiciónes químicas de ambos Aceros son muy similares, a excepción que éste último contiene un % en Niquel el cual determina la elección en el aporte a emplear.

El material de aporte que comentas es un hilo al cual se le añade un poco más Si (Silicio) como elemento desoxidante en el baño de fusión, en cuanto a resistencias y límites elásticos está dentro de los ER70S. Sería recomendable optar por serie ER80S.

El precalentamiento es necesario al acero de mayor espesor, en tu caso, fundamentando ésto en:
- Espesor.
- Tipo de Acero.

Sin saber más en cuestión de qué pieza es y su posterior servicio, genericamente indico valores de temperatura siendo éstos:
- Precalentamiento a 100º/150ºC.
- Temperatura entre pasadas max 250ºC.
- No necesario PWHT.

La parametría expuesta en relacción a su ejecución es alta, teniendo en cuenta que tendrás un precalentamiento y un diámetro de hilo en 1m/m, yo bajaría valores de lo contrario quemarás el material de aporte y templarás demasiado la ZAT.
En función de si existirán una o más pasadas, pueden generarse fisuras por contracciones locales, produciendo grietas en la zona templada del Acero Fundido.

Ya comentarás que tipo de pieza es y su servicio, y en base a ello completamos el post.

Un saludo.

[Alberto M. Mahía]

Muy agradecido por la respuesta!

[Alberto M. Mahía]

Sobre el tipo de servicio:
Se trata de una una unión que se configura en las esquinas superiores de cabinas utilizadas en varios vehículos como tractores, cosechadoras... Es por lo tanto una parte importante para garantizar la seguridad en caso de vuelco o accidente. La pieza en esquina que hace de nudo es de G20Mn5 y a ella se unen dos perfiles de material S355 J2C+N con soldadura en ángulo.

[rubroc]

Bien pues, dicha soldadura sufrirá rotura cuando en el supuesto accidente o vuelco se sobrepasen valores de Deformaciones en Junta soldada, ésto significa que mientras el valor de impacto sufrido en ese elemento soldado esté comprendido en todos los ensayos que se han realizado a los Materiales, si la disposición de soldeo es la adecuada no tienes que tener problema en acometer dicha unión.

Al no estar en servicios más extrictos, bien por cuestión de temperaturas, vibraciones violentas constantes, golpeos, etc.. siempre y cuando respetes las sección de garganta del cordon de soldadura, la unión quedará correcta.
Las indicaciones del anterior bloque son válidas para su aplicación y, personalmente, aportaría con ER80S para dar algo más de margen a la deformación, alargando así la futura rotura.

Un saludo

[Alberto M. Mahía]

Muchas gracias de nuevo.