Precalentamiento acero SA 724

[manolote]

Desearia que alguien me indicase como puedo calcular el precalentamieto para la soldadura de un acero ASTM Sa 724 de 40 mm de espesor.
Muchas gracias

[avelino vazquez gonzalez]

La composición química aproximada de este acero es: C=0,18; Mn=1,60;Si=0,55;Cr=0,25;Ni=0,25;Mo=0,08
El cálculo estimado del precalentamiento se puede hacer por varios caminos:
1.- Este acero tiene un %C = 0,18 y no tiene Boro, por lo que no es necesario calcular el Carbono equivalente con la fórmula CEN ni con la de Darden/O’Neill, asumida después por el IIW y más apropiada para aceros con un contenido de Carbono igual o mayor de 0,22%. Por otra parte, como es una chapa, suponemos que no va a estar fuertemente embridada, por lo que no es necesario emplear la fórmula del Pcm de Ito y Bessyo. Una de las fórmulas más apropiadas en este caso sería la de Uwer:
CET = C+(Mn+Mo)/10+(Cr+Cu)/20+Ni/40
Aparte del Carbono equivalente, el endurecimiento y el agrietamiento del acero está influenciado por la velocidad de enfriamiento, y por lo tanto por el espesor, también por el contenido en Hidrógeno del aporte y por el input. Estos parámetros exigen un aumento de la temperatura de precalentamiento. La fórmula que relaciona todos estos parámetros es la siguiente.
TP = 697xCET+160tanh(t/35)+62HD^0,35+(53xCET-32)Q-330
Siendo t el espesor(mm); HD el %H(cc/100g); Q el Input(Kj/mm)
Vemos que depende del proceso empleado, del contenido de H del aporte y del input que empleemos.
Ejemplo: supongamos que empleamos un proceso SMAW con inputs de 1Kj/mm y con aportes de extra bajo H, aproximadamente de 3,6ml/100g. El valor del precalentamiento que se obtiene aplicando la fórmula anterior sería de 130ºC.
2.- Podemos hacerlo con la fórmula de Séferian:
Tp = 350[Cec(1+0,005xt)-0,25]1/2 = 350[0,4(1+0,005x40)-0,25]1/2 = 167ºC
Cec = C+40(Mn+Cr)/360+20Ni/360+28Mo/360 = 0,4
Como la fórmula de Séferian no tiene en cuenta el contenido en hidrógeno del aporte ni el grado de embridamiento ni el input, los valores del precalentamiento normalmente son más altos que los reales.
3.- Podemos hacerlo con la fórmula de ITO y BESSYO, pero ésta es más apropiada para aceros con un %C menor de 0,16; también podríamos emplear lo estipulado en AWS D1.1, que está basada en la anterior, así como otras varias.
Un saludo

[j.carretero]

si tu código de diseño es ASME VIII, se recomienda temperatura mínima de 10 ºC (apéndice R, P1 y C< 0.3%)

[manolote]

Muchas gracia Avelino y Carretero, pero la verdad no se a que atenerme...Perdona Carretero, pero lo de los 10ºC no lo creo adecuado. Espero que se aclare esto.
Saludos

[avelino vazquez gonzalez]

Carretero, el Apéndice R del ASME VIII es muy general, no válido para este material que es un P-1 Grupo 4. Además el mismo Código apenas lo aplica en la mayor parte de los casos, especialmente en los aceros modernos que tienen sus peculiaridades.
Manolote, la temperatura mínima de precalentamiento adecuada es la obtenida en los cálculos, pudiendo variar según el proceso, el aporte empleado, el input y el embridamiento. Pero para el caso que tratamos del ejemplo, si existe la posibilidad de un pequeño embridamiento, estará entre 150ºc a 160ºC. Y si lo hacemos con 160ºC con mayor seguridad no tendremos problemas.
Un saludo

[manolote]

Muchas gracias por todo. no hubo ningún problema precalenntando a 160ºC.
Gracias y saludos