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MECANISMOS DE FISURACION EN SOLDADURA
Fisuración en frío o asistida por Hidrógeno
Fisuración en caliente o por licuación
Fisuración por recalentamiento (Reheat Cracking)
Desgarre laminar (Lamellar Tearing)
Fisuración por corrosión bajo tensiones
Fisuración por fragilización por revenido
Fisuración por formación de fases frágiles
Fisuración por corrosión intergranular (Sensitización)
Fisuración por fatiga
Fisuración por creep
Tipo de
fisuración
En frío o
fisuración
asistida por
hidrógeno
Materiales mas
afectados
Aceros al carbono y de
baja aleación en general.
También algunos aceros
de alta aleación. P.Ej.
12%Cr
En caliente o
Aceros al carbono y de
fisuración por
baja aleación con
licuación
contenidos elevados de
S y P, aceros inoxidables
austeníticos, aleaciones
no ferrosas. P.Ej Al y Ni
Fisuración por
Aceros al Cr, Cr-Mo, Crrecalentamiento Mo-V, Inoxidables
(Reheat
austeníticos tipo 18 Crcracking)
12 Ni - 1 Nb
Rango de
temperaturas en
que se produce
Entre –60ºC y 150
ºC
A temperaturas de
0.8 – 0.9 de Tf
(Temperatura de
fusión del material
en ºK)
Entre 400ºC y 600ºC
Desgarre laminar A la mayoría de los
(Lamellar tearing) aceros laminados.
Entre 150ºC y
350ºC
Fisuración por
corrosión bajo
tensiones
Practicamente a todas
No puede
las aleaciones de uso
establecerse un
industrial si se dan las
rango específico
condiciones adecuadas.
Fisuración por
fragilización por
revenido
Aceros de baja aleación Entre 450ºC y
al Cr y Cr-Mo
600ºC
Fisuración por
Aceros inoxidables
formación de
austeno - ferríticos
fases frágiles P.Ej
fase σ
La fragilización se
produce entre
400ºC y 900ºC. No
es posible
establecer un rango
preciso para la
fisuración.
Fisuración por
corrosión
intergranular
(sensitización)
Aceros inoxidables
La sensitización se
produce entre 450ºC
y 850ºC. No es
posible establecer
un rango preciso
para la fisuración.
Fisuración por fatiga Todas las
aleaciones.
No hay un rango
específico.
Fisuración por creep Todas las
aleaciones
Por encima de 0.3 –
0.4 Tf (Temperatura
de fusión en ºK)
La fisuración en frío, mas correctamente denominada
fisuración asistida por hidrógeno, se manifiesta por la aparición de
fisuras inmediatamente, o transcurridos minutos y en algunos
casos hasta horas después de completada la soldadura. Estas
fisuras pueden presentarse en el cordón de soldadura o en la
zona afectada por el calor del material base. Requiere para su
producción la concurrencia de los siguientes factores:
•Hidrógeno difusible en el metal de soldadura o
en la zona afectada térmicamente del material
base.
•Una microestructura susceptible (Típicamente
martensita de dureza superior a los 350 Hv).
•Tensiones mecánicas (P.Ej. tensiones residuales
o térmicas)
EVOLUCION HISTORICA DE LOS ACEROS AL C-Mn
Cambios en el tenor de C de los
aceros para tuberías
LOCALIZACION DE FISURAS ASISTIDAS POR HIDROGENO
EN LA ZONA AFECTADA POR EL CALOR DEL MATERIAL
BASE EN SOLDADURAS
Fisuras por hidrogeno en la ZAC de un filete iniciadas en los
concentradores del talón y la raíz, posiblemente asistidas por
una separación excesiva entre piezas
FISURA ASISTIDA POR HIDROGENO EN LA ZAC DE UN
FILETE INICIADA EN EL TALON
FISURAS POR HIDROGENO EN METAL DE SOLDAURA
FISURA POR HIDROGENO EN CORDON DE SOLDADURA EN
ENSAYO DE FISURACION
La curva de la izquierda muestra como varía la cantidad de H
en el metal depositado en función del H en la atmósfera del
arco. La de la derecha muestra la solubilidad del H en Fe a
distintas temperaturas. Puede observarse la brusca variación
de solubilidad en la transformación líquido - sólido.
Diagrama de Coe
Espesor Combinado
Ec = ∑ ei [mm],
ei : espesores que
concurren a la junta
V[V].I[A] 1
H[KJ / mm] = η
v[mm / s] 1000
Mn% (Cr%+Mo%+V%) (Ni%+Cu%)
CEq.IIW = C%+
+
+
6
5
15