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
Entre 400ºC y 600ºCAceros al Cr, Cr-Mo, Cr-Mo-V, Inoxidables austeníticos tipo 18 Cr-12 Ni - 1 Nb
Fisuración por recalentamiento (Reheat cracking)
A temperaturas de 0.8 – 0.9 de Tf(Temperatura de fusión del material en ºK)
Aceros al carbono y de baja aleación con contenidos elevados de S y P, aceros inoxidablesausteníticos, aleaciones no ferrosas. P.Ej Al y Ni
En caliente o fisuración por licuación
Entre –60ºC y 150 ºC
Aceros al carbono y de baja aleación en general. También algunos aceros de alta aleación. P.Ej. 12%Cr
En frío o fisuración asistida por hidrógeno
Rango de temperaturas en que se produce
Materiales mas afectados
Tipo de fisuración
Entre 150ºC y 350ºC
A la mayoría de los aceros laminados.
Desgarre laminar (Lamellar tearing)
La fragilización se produce entre 400ºC y 900ºC. No es posible establecer un rango preciso para la fisuración.
Aceros inoxidablesausteno - ferríticos
Fisuración por formación de fases frágiles P.Ejfase σ
Entre 450ºC y 600ºC
Aceros de baja aleación al Cr y Cr-Mo
Fisuración por fragilización por revenido
No puede establecerse un rango específico
Practicamente a todas las aleaciones de uso industrial si se dan las condiciones adecuadas.
Fisuración por corrosión bajo tensiones
La sensitización se produce entre 450ºC y 850ºC. No es posible establecer un rango preciso para la fisuración.
Aceros inoxidablesFisuración por corrosión intergranular(sensitización)
Por encima de 0.3 –0.4 Tf (Temperatura de fusión en ºK)
Todas las aleaciones
Fisuración por creep
No hay un rango específico.
Todas las aleaciones.
Fisuración por fatiga
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
E e [mm], e : espesores que
concurren a la juntac i i= ∑
H[KJ / mm] =V[V].I[A]v[mm / s]
η1
1000
C C%+Mn%
6(Cr%+Mo%+V%)
5(Ni%+Cu%)
15Eq.IIW = + +