Estudio del tratamiento térmico post soldadura del acero inoxidable martensítico ASTM A743 grado CA6-NM y su incidencia en las propiedades mecánicas del material aplicado a la recuperación de rodetes hidráulicos

Abstract:

El acero inoxidable ASTM A743 grado CA6-NM es utilizado en la fabricación de rodetes y demás componentes de turbinas hidráulicas por brindar una buena combinación entre las propiedades mecánicas y resistencia a la cavitación y corrosión. Debido a su bajo contenido de carbono posee una buena soldabilidad; sin embargo, es necesario realizar el tratamiento térmico posterior a la soldadura para aliviar esfuerzos y afinar la microestructura y propiedades mecánicas de manera de recuperar características similares a las del material original. A través del presente trabajo se estudió el efecto del tratamiento térmico del acero ASTM A743 grado CA6-NM luego de aplicar depósitos de soldadura multipasada de tipo acumulación o restauración del espesor del metal base utilizando el proceso GMAW robotizado con electrodo ER 410NiMo sobre cupones ranurados que reproducen parte de la superficie desgastada de un rodete hidráulico. Los cupones soldados se sometieron a diferentes tratamientos térmicos con el propósito de comparar las propiedades mecánicas del material soldado sin tratamiento térmico y con revenido post soldadura a una temperatura de 600 °C durante dos tiempos de sostenimiento diferentes, una y dos horas; además, éste proceso se realizó para uno, dos y tres ciclos de recuperación por soldadura más tratamiento térmico. Se planteó 8 casos de estudio que incluyeron el material base original, la soldadura sin tratamiento térmico y seis casos de revenido post soldadura a los cuales se realizó ensayos de tracción, impacto, dureza y metalografía para caracterizar y establecer la variación de las propiedades mecánicas. De dicho análisis se determinó que el tratamiento térmico post soldadura aplicado permite mejorar las propiedades que son afectadas por el proceso de soldadura. La mejor combinación de propiedades mecánicas fue obtenida para el revenido a 600 °C durante 2 horas en la primera recuperación. Se comprobó que inclusive en la tercera recuperación las propiedades del material se encuentran dentro de los parámetros requeridos por el estándar ASTM A743. Finalmente se propone un procedimiento para la recuperación de rodetes hidráulicos tipo Francis como una alternativa para el mantenimiento de las turbinas a menor costo.

Año de publicación:

2017

Keywords:

• TRACCIÓN
• Tratamiento Térmico
• Dureza
• ACERO INOXIDABLE
• PROPIEDADES MECANICAS
• MARTENSITA
• IMPACTO
• POST SOLDADURA DEL ACERO
• ASTM A743 GRADO CA6-NM
• RODETE
• METALOGRAFÍA
• SOLDADURA

Fuente:

rraae