Duda sobre acero S355J2

[blondhawk]

Buenas tardes a todos.

He estado revisando el catalogo de aceros Urssa y me ha surgido una duda en lo referente al acero estructural S355J2. Este acero, según el catálogo, es un acero al carbono manganeso, con un porcentaje del primer componente de 0,20 %. Sus características fundamentales son la buena soldabilidad, mecanización, plegado y transformación.

Atendiendo al porcentaje de carbono podríamos determinar que el material de ese producto es un acero no aleado del tipo suave.

En cambio, desde el punto de vista de las propiedades mecánicas, la adición de manganeso tiene el claro objetivo de mejorar la resistencia a esfuerzos elevados. Desde esa perspectiva podríamos decir que se trata de un acero aleado (baja aleación) o especial de alta resistencia. Se usa manganeso en la aleación ya que sus efectos son iguales a los del niquel (mayor resistencia, dureza y límite elástico sin aumento de fragilidad) pero con la mitad de contenido. Los aceros de alta resistencia se caracterizan por tener un contenido medio de carbono 0,25 - 0,40 %.

¿Cuál de las dos opciones es la más correcta?

Gracias a todos.

[Charles Vega Schmidt]

Señor Blondhawk,

El acero en mención es un acero de construcción contemplado en la Norma EN 10025-1, antiguamente con la denominación de la norma DIN 17100 era conocido como St-52-3. El contenido de carbono es el correcto, pero para no disminuir la soldabilidad de estos aceros, el carbono no debe sobrepasar el límite de 0,22%. En cuanto a la composición química, el manganeso es un elemento importante, porque permite elevar las propiedades mecánicas sin disminuir la soldabilidad de estos materiales.

Por otra parte, no es un acero de baja aleación, pues no está contemplado como tal, aunque sus elementos de aleación sean menores al 5%, es cierto que tiene aleación baja, pero se considera como acero estructural o acero de construcción para estructuras metálicas.

Tampoco es un acero de alta resistencia, pues dentro de estos acero están los clasificados con un límite elástico especificado mayor a 360 N/mm2.

Pero esto no resta la importancia que tienen este acero en el mundo de la soldadura, alguna vez alguien afirmó erróneamente con algo de desdén, que el acero S355 J3 G3 es un St-52 común y corriente, pero la verdad es que no es común ni corriente, sino un material muy noble para los trabajos de cada día, un acero excelente para el soldeo, un material al que se le debe dar la debida importancia y por el que debemos exigir un certificado de calidad 3.1 del fabricante.

Son muchos los distribuidores que se niegan a entregarlos, en lugar de otorgarnos una copia simple del certificado original, suelen inventar otro certificado con datos copiados quién sabe de donde, de otros certificados o de alguna norma o catálogo de aceros, lo cual está prohibido en otros países, porque en esta tierra de Cervantes, la legislación tiene un vacío en cuanto al cumplimento de la normativa, como si no estuviésemos en Europa para exigir los certificados de materiales adjuntos a los albaranes.

Es que los comerciantes que se niegan a otorgar los certificados de materiales no tienen idea de la responsabilidad del fabricante para el cumplimento de los requisitos de diseño, porque no saben de las propiedades mecánicas del material que venden, ni tienen idea de lo que se llama trazabilidad. Por ello, sirva este espacio para instar a los profesionales de la soldadura, para que exijan los certificados de materiales del fabricante, rechazando los certificados ilegibles, así como negando la validez de los certificados inventados por los distribuidores.

Cordialmente,

[blondhawk]

Muchas gracias Sr. Smith.

Gracias de nuevo. Una muy sabia respuesta.

Atte. Sergio Rubio.

[Cessare25]

Estimados señores:
Observando este tipo en particular de acero, se me presenta una duda muy grande en mi desarrollo laboral.
Tengo justamente un tubo de grandes dimensiones hechas de un material (del que hablaban) un S355-JR, de 35mm de espesor que soldare con un acero ASTM A-36. Lo primero que vi, fue calcularle el Carbono Equivalente del acero S355-JR y me salio elevado 0.55, a pesar de que tiene un % de carbono bajo (0.20) el manganeso es alto (1.70) y tiene otros aleantes importantes.
Mi pregunta es.. que electrodo me recomendarian para poder soldarlo con este acero?. Existiria alguna data de electrodos que han sido utilizados con exito para esta union?. Y que tratamiento termico, se aplicaria? si se aplicaria este o no.. De antemano gracias por la ayuda.
saludos

[Cessare25]

Estimados señores:
Observando este tipo en particular de acero, se me presenta una duda muy grande en mi desarrollo laboral.
Tengo justamente un tubo de grandes dimensiones hechas de un material (del que hablaban) un S355-JR, de 35mm de espesor que soldare con un acero ASTM A-36. Lo primero que vi, fue calcularle el Carbono Equivalente del acero S355-JR y me salio elevado 0.55, a pesar de que tiene un % de carbono bajo (0.20) el manganeso es alto (1.70) y tiene otros aleantes importantes.
Mi pregunta es.. que electrodo me recomendarian para poder soldarlo con este acero?. Existiria alguna data de electrodos que han sido utilizados con exito para esta union?. Y que tratamiento termico, se aplicaria? si se aplicaria este o no.. De antemano gracias por la ayuda.
saludos

[avelino vazquez gonzalez]

El material S-355 Jr de la UNE-EN 10025-2 es similar a un A-52b, a un 1024 AISI y SAE, a un ASTM A 570 Gr 50 y A 572 Gr 50, tipo C-Mn Si. Aceros estructurables soldables.
La composición química es similar a la siguiente: C = 0,22; Mn = 1,60; Si = 0,55 máximo.
Sus características mecánicas son: Uts = 52 a 62 K/mm2; Ys = 35 K/mm2
No he soldado nunca el material S-355 Jr, y supongo que habrá en el foro gente con experiencia en su soldadura. No obstante, de acuerdo con la ciencia de la soldadura y sus teorías, vamos a analizar la manera de soldarlo de la forma más adecuada.

1.- Es un acero con un %C > 0,16, por lo que para calcular el Ceq emplearemos la fórmula de Seferian o la del IIW. Empleando esta última, obtenemos un Ceq = 0,52.
2.- Si observamos el gráfico de clasificación de aceros soldables, vemos que se encuentra en la zona II, muy próxima a la III. Ello nos indica que es posiblemente necesario el uso del método de control de durezas y del input térmico para determinar un precalentamiento más ajustado al obtenido por las fórmulas de cálculo del mismo, tales como la de Seferian que no tienen en cuenta la energía aportada.
3.- Para el control de la figuración-no figuración, desde Dearden y O’neill innumerables investigaciones se han realizado y, en principio se ha llegado a la conclusión de que una dureza de 350 HV puede evitarla aún con electrodos de alto hidrógeno. Y hasta 400Hv con electrodos de bajo contenido del mismo.
Si comprobamos la velocidad de enfriamiento mínimo necesario para que las durezas no sean superiores a las anteriores, vemos, en cualquier gráfico de enfriamiento crítico, que sería mayor de 20ºC/seg. desde la temperatura de fusión hasta 540ºC.
4.- Si calculamos la temperatura de precalentamiento necesaria, tendremos que emplear el espesor. La fórmula de Seferian podría emplearse: Tp = 350[CEc(1+0,005xt)-0,25]1/2 = 350[450(1+0,005x35)-0,25]1/2 = 160ºC.
Naturalmente, si hacemos un control de durezas y del input térmico, podriamos disminuir este precalentamiento.
6.- El proceso de soldadura podría ser cualquiera. Si empleamos el SMAW, un aporte debajo hidrógeno, tal como un E-7018 puede ser adecuado.
7.- En resumen, un procedimiento SMAW con aporte básico y precalentamiento de 160ºC sería apropiado. Naturalmente, con las pruebas anteriores, podría ajustarse más el procedimiento y hacerlo más rentable.
Respecto al tratamiento térmico, depende del tipo de construcción. Pero si se hace con este precalentamiento no lo creo necesario.

[Charles Vega Schmidt]

Estimados Sres,

El acero S355 JR se debe soldar con electrodos básicos del tipo AWS A5.1 E-7018, o también con alambre para el proceso semiautomático, AWS A5.18 ER 70-SG. No es recomendable el empleo de los electrodos de rutilo, a no ser que sea para la unión de apéndices de otro acero de menor límite elástico como son los aceros S235 y S275. No es necesario el precalentamiento hasta espesores de 20mm, a no ser que la temperatura ambiente esté por debajo de 5ºC, con lo cual el acero también estará a esa temperatura y por ende será necesario un precalentamiento mínimo de acuerdo con el espesor de chapa.

Cordialmente,