Como proveedor de electrodos de soldadura de AWS E6013, a menudo encuentro preguntas de los clientes sobre la susceptibilidad de grietas inducida por hidrógeno de las soldaduras hechas con este electrodo particular. El agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC), también conocido como agrietamiento en frío, es una preocupación crítica en las operaciones de soldadura, ya que puede comprometer significativamente la integridad y la durabilidad de las estructuras soldadas. En esta publicación de blog, profundizaré en los factores que influyen en la susceptibilidad de las soldaduras inducidas por hidrógeno que utilizan electrodos AWS E6013 y ofreceré ideas basadas en mi experiencia en la industria.
Comprensión de los electrodos AWS E6013
AWS E6013 es un electrodo de soldadura de acero suave ampliamente utilizado. Es conocido por su excelente estabilidad de arco, eliminación fácil de escoria y idoneidad para las corrientes de soldadura de CA y DC. La "E" en la designación significa electrodo, "60" indica la resistencia a la tracción mínima del metal de soldadura en miles de libras por pulgada cuadrada (KSI) y "13" se refiere al tipo de idoneidad de la posición de recubrimiento y soldadura. Este electrodo se usa comúnmente para la fabricación general, soldadura de acero de calibre ligero y trabajos de reparación. Su versatilidad lo convierte en una elección popular entre los soldadores en varias industrias.
ElElectrodo de soldadura de acero suave AWS E6013está formulado para proporcionar una buena apariencia de cuentas y propiedades mecánicas. El recubrimiento en el electrodo juega un papel crucial en el proceso de soldadura. Contiene varios componentes, como la celulosa, el rutilo y otros agentes de flujo. Estos componentes ayudan a estabilizar el arco, proteger el metal de soldadura fundida de la contaminación atmosférica e influir en el contenido de hidrógeno en la soldadura.
Factores que afectan la susceptibilidad a grietas inducidas por hidrógeno
Contenido de hidrógeno en la soldadura
El hidrógeno es un gran culpable en el agrietamiento inducido por hidrógeno. Al soldar con electrodos AWS E6013, el hidrógeno puede provenir de varias fuentes. La humedad en el recubrimiento del electrodo es una de las fuentes principales. Si los electrodos no se almacenan adecuadamente en un ambiente seco, pueden absorber la humedad del aire. Durante la soldadura, la humedad se descompone, liberando hidrógeno en la piscina de soldadura fundida.
Otra fuente de hidrógeno es la superficie del metal base. El óxido, el aceite, la grasa u otros contaminantes en el metal base también pueden introducir hidrógeno en la soldadura. ElE6013 ELECTRODO DE SELLADO DE ACERO AMERCE A LA SOLDADA DE HIERROse usa a menudo en aplicaciones donde la condición del metal base puede variar. Asegurar que una superficie de metal base limpia sea esencial para minimizar la entrada de hidrógeno.
El tipo de proceso de soldadura y parámetros también afectan el contenido de hidrógeno. Por ejemplo, los procesos de soldadura de entrada altas al calor tienden a aumentar la solubilidad del hidrógeno en el metal de soldadura fundida. Cuando el metal de soldadura se enfría, el hidrógeno puede no tener suficiente tiempo para escapar, lo que lleva a un mayor riesgo de grietas inducidas por hidrógeno.
Estrés residual
El estrés residual es otro factor significativo que contribuye al agrietamiento inducido por hidrógeno. Durante el proceso de soldadura, el calentamiento y el enfriamiento rápido del metal de soldadura y el metal base circundante crean gradientes térmicos. Estos gradientes térmicos dan como resultado el desarrollo de tensiones residuales en la articulación soldada.
La magnitud y distribución del estrés residual dependen de varios factores, como la secuencia de soldadura, el diseño de las articulaciones y las condiciones de restricción de la estructura. Las articulaciones de alta moderación, donde el movimiento de las partes soldadas está restringida, tienden a tener más tensiones residuales. La combinación de alto estrés residual y la presencia de hidrógeno en la soldadura puede promover el inicio y propagación de grietas.
Microestructura del metal de soldadura
La microestructura del metal de soldadura también juega un papel crucial en la susceptibilidad de grietas inducida por hidrógeno. La velocidad de enfriamiento durante la soldadura determina la microestructura del metal de soldadura. Las velocidades de enfriamiento rápidas pueden dar lugar a la formación de microestructuras duras y frágiles, como la martensita. La martensita es particularmente susceptible al agrietamiento inducido por hidrógeno porque tiene una alta densidad de dislocaciones, que pueden actuar como trampas de hidrógeno.
Los electrodos AWS E6013 están diseñados para producir una microestructura de metal de soldadura relativamente suave y dúctil en condiciones normales de soldadura. Sin embargo, los parámetros de soldadura inadecuados o las tasas de enfriamiento excesivas aún pueden conducir a la formación de microestructuras desfavorables.
Mitigación de la susceptibilidad de grietas inducidas por hidrógeno
Almacenamiento y manejo de electrodos
El almacenamiento y el manejo adecuados de los electrodos de AWS E6013 son esenciales para minimizar el contenido de hidrógeno en la soldadura. Los electrodos deben almacenarse en un ambiente seco a una temperatura controlada. Se puede usar un desecante en el contenedor de almacenamiento para absorber cualquier humedad.
Antes de la soldadura, los electrodos deben hornear a la temperatura y el tiempo recomendados para eliminar cualquier humedad absorbida. Este proceso, conocido como re -secado de electrodos, puede reducir significativamente el contenido de hidrógeno en la soldadura.
Preparación de metal base
La limpieza exhaustiva de la superficie del metal base es crucial para eliminar cualquier fuente potencial de hidrógeno. El metal base debe estar libre de óxido, aceite, grasa y otros contaminantes. Se pueden usar métodos de limpieza mecánica como la molienda, la arena o el cepillado de alambre para lograr una superficie limpia.
Optimización de parámetros de soldadura
La optimización de los parámetros de soldadura puede ayudar a reducir la susceptibilidad de grietas inducida por hidrógeno. Se deben preferir procesos de soldadura por calor más bajo para minimizar la solubilidad de hidrógeno en el metal de soldadura fundida. Ajustar la corriente de soldadura, el voltaje y la velocidad de viaje también pueden afectar la velocidad de enfriamiento y la microestructura del metal de soldadura.
El precalentamiento del metal base antes de la soldadura también puede ser una medida efectiva para reducir la velocidad de enfriamiento y el estrés residual. El precalentamiento ayuda a permitir que el hidrógeno escape del metal de soldadura durante el proceso de enfriamiento.
Post - Tratamiento térmico de soldadura
El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) se puede usar para aliviar el estrés residual y mejorar la microestructura de la articulación soldada. PWHT implica calentar la junta soldada a una temperatura específica y mantenerla durante un cierto período de tiempo, seguido de una velocidad de enfriamiento controlada. Este proceso puede ayudar a reducir la dureza del metal de soldadura y promover la difusión de hidrógeno fuera de la soldadura.
Comparación con otros electrodos
También es interesante comparar la susceptibilidad de grietas inducida por hidrógeno de los electrodos AWS E6013 con otros electrodos, como elE7018 - G Sticks de carbono para soldadura. El electrodo E7018 - G es un electrodo de hidrógeno bajo. Está diseñado para tener un contenido de hidrógeno muy bajo en el metal de soldadura, lo que reduce significativamente el riesgo de grietas inducidas por hidrógeno.
En comparación con AWS E6013, el electrodo E7018 - G es más adecuado para aplicaciones y situaciones de alta resistencia en las que el riesgo de grietas inducidas por hidrógeno es una preocupación importante. Sin embargo, el electrodo AWS E6013 tiene sus propias ventajas en términos de facilidad de uso, costo - efectividad y versatilidad.
Conclusión
La susceptibilidad de agrietamiento inducida por hidrógeno de las soldaduras hechas con electrodos AWS E6013 está influenciada por múltiples factores, incluido el contenido de hidrógeno, el estrés residual y la microestructura del metal de soldadura. Al comprender estos factores e implementar medidas de mitigación apropiadas, como el almacenamiento adecuado de electrodos, la preparación del metal base, la optimización de los parámetros de soldadura y el tratamiento térmico posterior a la soldadura, el riesgo de grietas inducidas por hidrógeno puede reducirse significativamente.
Como proveedor de electrodos de AWS E6013, estoy comprometido a proporcionar productos de alta calidad y soporte técnico a nuestros clientes. Si tiene alguna pregunta o necesita más información sobre la susceptibilidad de grietas inducida por hidrógeno de nuestros electrodos o cualquier otro problema relacionado con soldadura, no dude en contactarnos para adquisiciones y discusiones técnicas. Estamos aquí para ayudarlo a lograr operaciones de soldadura exitosas y garantizar la integridad de sus estructuras soldadas.
Referencias
- American Welding Society (AWS). Manual de soldadura, volúmenes 1 - 4.
- Bhadeshia, HKDH y Honeycombe, RWK Steel: microestructura y propiedades.
- Lippold, JC y Kotecki, metalurgia de soldadura de DJ y soldadura de aceros inoxidables.