La intensidad de calor que genera un arco eléctrico de soldadura trae aproximadamente ciertos cambios tanto en la estructura del acero que está siendo soldado como en el metal de soldadura. Algunos de estos cambios ocurren durante la soldadura; otros, después que el metal se ha enfriado.
Durante la soldadura, la temperatura del metal de soldadura fundido, alcanza los 3000° F o temperaturas más altas. A corta distancia de la soldadura, la temperatura de la placa puede ser solamente de cerca de 600° F.
Si el acero alcanza o excede ciertas temperaturas críticas entre estos valores, ocurren cambios que afectan la micro estructura del grano, la dureza, y las propiedades mecánicas. La extensión del cambio en la estructura depende de la máxima temperatura a la cual el metal es sometido, la extensión del tiempo a que es sostenido a esa temperatura, la composición del metal, y la tasa de enfriamiento. El factor principal que controla estos cambios, es la cantidad de calor que está entrando a la placa, tanto del precalentamiento como del proceso de soldadura.
La tasa de enfriamiento afecta las propiedades, lo mismo que el tamaño de grano. Las tasas de enfriamiento rápidas producen aceros más fuertes, más duros y más frágiles; las tasas de enfriamiento lentas producen las propiedades opuestas. Con los aceros de bajo carbono, las diferencias relativamente pequeñas en las tasas de enfriamiento en prácticas normales, tienen efectos insignificantes sobre estas propiedades. Sin embargo, con los aceros de contenido de carbono más alto o aquellos con cantidades apreciables de elementos de aleación, el efecto puede ser significativo.
Sosteniendo la placa de material a una temperatura alta, por encima de la temperatura crítica superior por un tiempo largo, produce una estructura con un tamaño de grano grande. Durante la soldadura, no obstante, el metal adyacente a la soldadura o zona afectada térmicamente la temperatura alta puede llegar a afectar la ZAC por un tiempo muy corto; el resultado, es un leve decrecimiento en el tamaño del grano, y un incremento en la resistencia y la dureza, comparado con el metal base.
En juntas de soldaduras de múltiples pasadas, cada uno de los pases produce una acción de refinamiento del grano sobre el cordón precedente cuando este es recalentado. Sin embargo, esta refinación no es probable que sea uniforme a través de toda la junta.
La metalurgia del cordón de soldadura, se encarga de analizar y establecer variables de control de temperatura, con el fin de evitar grandes defectos que se puedan presentar, como lo es al agrietamiento en caliente o la fisuracion en frio, defectos típicos que se presentan como resultado de una operación de soldadura no controlada. En soldadura es fundamental analizar, cada una de las variables de unión, con el fin de evitar reprocesos y afectaciones graves.
Como análisis final, siempre que se requiera realizar una labor de soldadura hay que revisar el comportamiento de los materiales a cambios de temperatura, hay que recordar que la soldadura es un proceso de fusión en donde se pueden establecer diferentes variables, que ayudan con el mejoramiento de una unión soldada.
Todos los materiales metálicos presentan un comportamiento diferente a ciertas condiciones de temperatura, lo mismo sucede con los procesos de soldadura, los cuales dependiendo de su conformación pueden suministrar más o menos entrada de calor.
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