{"id":30893,"date":"2024-10-08T09:04:44","date_gmt":"2024-10-08T09:04:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=30893"},"modified":"2024-10-23T01:31:49","modified_gmt":"2024-10-23T01:31:49","slug":"what-is-the-welding-heat-affected-zone","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/es\/what-is-the-welding-heat-affected-zone\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la zona afectada por el calor de la soldadura?"},"content":{"rendered":"

El\u00a0zona afectada por el calor de la soldadura<\/a>\u00a0Es la zona donde el metal base s\u00f3lido a ambos lados de la soldadura experimenta cambios evidentes en su estructura y propiedades bajo la acci\u00f3n del ciclo t\u00e9rmico de la soldadura, denominada zona afectada por el calor de la soldadura. Una uni\u00f3n soldada es un proceso de soldadura que consta de tres partes: el cord\u00f3n de soldadura, la zona de fusi\u00f3n y la zona afectada por el calor.<\/p>\n\n\n\n

1. Definici\u00f3n<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Bajo la acci\u00f3n de un zona afectada por el calor de la soldadura<\/a> En la soldadura por fusi\u00f3n, el \u00e1rea donde la estructura y las propiedades cambian dentro de un cierto rango cerca de ambos lados de la soldadura se denomina \u201czona afectada por el calor de la soldadura<\/a>", o la "Zona Cercana a la Soldadura" (Zona Cercana a la Soldadura). ). La uni\u00f3n soldada se compone principalmente de dos partes, el cord\u00f3n de soldadura y la zona de sombra caliente, y hay una zona de transici\u00f3n entre ellas, llamada zona de fusi\u00f3n. Por lo tanto, para garantizar la calidad de las uniones soldadas, es necesario que la estructura y las propiedades de la soldadura y la zona afectada por el calor cumplan con los requisitos al mismo tiempo. Con el uso continuo de diversos aceros de alta resistencia, aceros inoxidables, aceros resistentes al calor y algunos materiales especiales en la producci\u00f3n, los problemas existentes en la zona afectada por el calor de la soldadura se vuelven m\u00e1s complicados y se han convertido en el \u00e1rea d\u00e9bil de las uniones soldadas. Por lo tanto, los investigadores en muchos pa\u00edses han prestado gran atenci\u00f3n a la zona afectada por el calor de la soldadura.<\/p>\n\n\n\n

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La extensi\u00f3n de la ZAT var\u00eda seg\u00fan el aporte de calor del proceso de soldadura, la conductividad t\u00e9rmica del material y la velocidad de enfriamiento. Un mayor aporte de calor o velocidades de enfriamiento m\u00e1s lentas suelen resultar en una ZAT m\u00e1s grande.<\/p>\n\n\n\n

2. Distribuci\u00f3n tisular<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Seg\u00fan el zona afectada por el calor de la soldadura<\/a> El acero para soldadura se divide en dos categor\u00edas: el acero con baja tendencia al temple, como el acero de bajo carbono y algunos aceros de baja aleaci\u00f3n, se denomina acero de temple duro; y el acero con tendencia al endurecimiento. Los aceros de mayor calidad, como el acero de carbono medio, el acero aleado templado y revenido de bajo y medio carbono, etc., se denominan aceros de temple f\u00e1cil. Debido a la diferente tendencia al temple, la estructura de la zona afectada por el calor de soldadura de ambos tipos de acero tambi\u00e9n es diferente.<\/p>\n\n\n\n

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3. Rendimiento<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La distribuci\u00f3n microestructural de la zona afectada por el calor de la soldadura no es uniforme, por lo que su rendimiento tampoco lo es. Esta zona es diferente del cord\u00f3n de soldadura, y este \u00faltimo puede cumplir con los requisitos de rendimiento ajustando su composici\u00f3n qu\u00edmica y el proceso de soldadura adecuado. El rendimiento de la zona afectada por el calor no se puede ajustar en cuanto a su composici\u00f3n, lo que se debe a un problema de falta de uniformidad que se produce bajo la acci\u00f3n de los ciclos t\u00e9rmicos de la soldadura. En estructuras soldadas generales, se consideran principalmente el endurecimiento, la fragilizaci\u00f3n, el reforzamiento y el ablandamiento de la zona afectada por el calor, as\u00ed como sus propiedades mec\u00e1nicas, resistencia a la corrosi\u00f3n y fatiga, que se determinan seg\u00fan los requisitos espec\u00edficos de uso de la estructura soldada.<\/p>\n\n\n\n

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Endurecimiento<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La dureza de la zona afectada por el calor de soldadura depende principalmente de la composici\u00f3n qu\u00edmica y las condiciones de enfriamiento del acero a soldar, y su esencia es reflejar el rendimiento de diferentes estructuras metalogr\u00e1ficas. Debido a que la prueba de dureza es m\u00e1s conveniente, la dureza m\u00e1s alta HMAX de la zona afectada por el calor se utiliza a menudo para juzgar el rendimiento de la zona afectada por el calor, lo que puede predecir indirectamente la tenacidad, la fragilidad y la resistencia al agrietamiento de la zona afectada por el calor. En el proyecto, el HMAX de la zona afectada por el calor se ha utilizado como un \u00edndice importante para evaluar la soldabilidad. Cabe se\u00f1alar que incluso la misma estructura tiene diferente dureza, lo cual est\u00e1 relacionado con el contenido de carbono del acero y la composici\u00f3n de la aleaci\u00f3n. Por ejemplo, la dureza de la martensita con alto contenido de carbono puede alcanzar los 600 HV, mientras que la dureza de la martensita con bajo contenido de carbono es de tan solo 350-390 HV.<\/p>\n\n\n\n

Fragilizaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La fragilizaci\u00f3n de la zona de soldadura afectada por el calor suele ser la principal causa de agrietamiento y fallas fr\u00e1giles en las uniones soldadas. La fragilidad y la tenacidad miden la capacidad de un material para resistir la fractura bajo cargas de impacto y son un reflejo integral de su resistencia y plasticidad. A mayor fragilidad, menor tenacidad y menor capacidad para resistir cargas de impacto. Debido a que la distribuci\u00f3n de la microestructura en la zona afectada por el calor no es uniforme, e incluso en algunas piezas, la resistencia es mucho menor que la del metal base, se produce una fragilizaci\u00f3n grave, convirti\u00e9ndola en un punto d\u00e9bil de toda la uni\u00f3n. Por lo tanto, se estudia la fragilizaci\u00f3n de la zona afectada por el calor, considerando principalmente los mecanismos de fragilizaci\u00f3n, como la fragilizaci\u00f3n de grano grueso, la fragilizaci\u00f3n de la microestructura y la fragilizaci\u00f3n por envejecimiento por deformaci\u00f3n t\u00e9rmica, con el fin de mejorar la tenacidad y las propiedades mec\u00e1nicas de toda la uni\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

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Endurecido<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La zona afectada por el calor de la soldadura, especialmente la zona de fusi\u00f3n y la zona de grano grueso, es el punto d\u00e9bil de toda la uni\u00f3n soldada. Por lo tanto, se deben tomar medidas para mejorar su tenacidad. Sin embargo, esta tenacidad no se puede ajustar ni mejorar a\u00f1adiendo elementos de aleaci\u00f3n traza, como la soldadura. Es inherente al material, por lo que solo se puede mejorar dentro de un cierto rango mediante la mejora de la tenacidad del material y la aplicaci\u00f3n de ciertas medidas tecnol\u00f3gicas. Seg\u00fan la investigaci\u00f3n, el endurecimiento de la zona afectada por el calor de la soldadura puede adoptar las dos medidas siguientes.<\/p>\n\n\n\n

Ablandar<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Los metales o aleaciones reforzados mediante trabajo en fr\u00edo o tratamiento t\u00e9rmico generalmente presentan diferentes grados de p\u00e9rdida de resistencia en la zona de soldadura afectada por el calor. El ablandamiento o p\u00e9rdida de resistencia en la zona afectada por el calor se debe a la recristalizaci\u00f3n. Este ablandamiento o p\u00e9rdida de resistencia en la zona afectada por el calor tiene un efecto relativamente bajo en las propiedades mec\u00e1nicas de las uniones soldadas, pero no es f\u00e1cil de controlar.<\/p>\n\n\n\n

4. Efectos sobre las propiedades del material<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Resistencia y dureza: La ZAC puede presentar distintos niveles de dureza y resistencia en comparaci\u00f3n con el metal base. Normalmente, las zonas m\u00e1s cercanas a la soldadura experimentan temperaturas m\u00e1s altas y pueden volverse m\u00e1s duras y fr\u00e1giles, especialmente en aceros con alto contenido de carbono.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfTenacidad: La tenacidad de la ZAC puede verse reducida debido a la formaci\u00f3n de microestructuras m\u00e1s duras y fr\u00e1giles. Esto es especialmente cr\u00edtico en aplicaciones donde la resistencia al impacto es importante.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfResistencia a la corrosi\u00f3n: En algunos materiales, como ciertos aceros inoxidables, el calor puede provocar cambios que afectan la resistencia a la corrosi\u00f3n, como la precipitaci\u00f3n de carburos en los l\u00edmites de grano.<\/p>\n\n\n\n

5. Importancia y control<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Integridad estructural: <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Comprender y controlar la zona afectada por el calor de la soldadura<\/a> es crucial para garantizar la integridad estructural de los componentes soldados, especialmente en aplicaciones cr\u00edticas como la ingenier\u00eda aeroespacial, automotriz y estructural.<\/p>\n\n\n\n

Optimizando Par\u00e1metros de soldadura<\/a>:\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u2460Aporte de calor: Reducir el aporte de calor mediante el ajuste del voltaje, la corriente y la velocidad de soldadura puede ayudar a reducir el tama\u00f1o de la ZAT. Un menor aporte de calor resulta en velocidades de enfriamiento m\u00e1s r\u00e1pidas y un menor tiempo para cambios microestructurales adversos.<\/p>\n\n\n\n

\u2461Temperatura entre pasadas: controlar la temperatura entre pasadas (la temperatura entre cada pasada de soldadura) puede influir en la microestructura de la ZAT, mejorando propiedades como la tenacidad.<\/p>\n\n\n\n

Precalentamiento y tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT):<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u2460Precalentamiento: Aplicar calor al material antes de soldarlo puede reducir la velocidad de enfriamiento, minimizando as\u00ed el riesgo de formaci\u00f3n de microestructuras indeseables, como la martensita, en los aceros. Tambi\u00e9n ayuda a reducir las tensiones residuales.<\/p>\n\n\n\n

2PWHT: La aplicaci\u00f3n de calor despu\u00e9s de la soldadura puede ayudar a templar las microestructuras duras formadas en la ZAT, mejorando as\u00ed la tenacidad y reduciendo las tensiones residuales.<\/p>\n\n\n\n

Demostraci\u00f3n en v\u00eddeo<\/h2>\n\n\n\n
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