UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE - FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE MECANICA APLICADA

METALURGIA DE LA SOLDADURA AO 2008 Docentes: M.Zalazar D.Codega

GUA DE EJECICIOS N 4 SOLDABILIDAD Pgina 1 de 2

GUA DE EJERCICIOS N 4

SOLDABILIDAD

1) Qu se entiende por Soldabilidad?. Analice los ejemplos de la pagina WEB: http:/www.twi.co.uk/j32k/protected/band_3/ksrjp002.html

2) Definir la Zona Afectada por Calor (ZAC) de una soldadura.

3) Qu significa velocidad de enfriamiento de la pieza soldada y qu importancia tiene para la soldadura?.

4) Es frecuente la unin entre aceros cuyas propiedades mecnicas difieren sensiblemente. En esos casos, refirindonos a la resistencia a traccin. Cul se requiere en la junta?.

a) Similar al ms resistente. b) Promedio de ambas. c) Similar o superior al menos resistente. d) No tiene requerimientos.

5) Calcular el tiempo de enfriamiento entre 800 y 500 C (t8/5) en un proceso de soldadura realizado con SMAW en

un acero con los siguientes parmetros de soldadura: V = 30 volts I = 180 amp v = 3 mm/seg T0 = 20 C r = 7,85 gr/cm3 c = 0, 56 J/grC Junta en V d = 1 cm l = 0,35 J/segCcm

6) Idem Ejercicio N 6, pero con d = 3 cm. 7) Idem Ejercicio N 6, empleando precalentamiento T0 = 300 C. 8) Idem Ejercicio N 8, empleando precalentamiento T0 = 300 C. 9) Determinar la temperatura de precalentamiento (Tp): a]

C Mn Cu Si Cr Ni 0,22% 1,3% 0,02% 0,3% 0,4% 0,3%

Proceso SMAW , e = 20 mm , E 7018 , d = 4 mm , HI = 8 KJ/cm , Junta tipo V b]

C Mn V Cr 0,15% 1,7% 0,4% 0,1%

Proceso SMAW , I = 100 amp , V = 30 volts , v = 3 mm/seg , E 6010 , e = 25 mm , Junta tipo V c] Acero API 5LX60

C Mn Cu Si Cr Mo V Nb Ni 0,12% 1,3% 0,01% 0,24% 0,02% 0,01% 0,05% 0,02% 0,03%

e = 10,3 mm , HI = 1 KJ/mm , E 7010 A1 , d = 4 mm , Junta tipo V , sfl = 450 MPa

d] Acero SAE 4140 , e = 12,7 mm.

10) Cuando se sueldan aceros de alto manganeso (12-14%) de estructura austentica es aconsejable precalentar a una temperatura de:

a) 100 C. b) 160 C. c) 300 C. d) 450 C. f) Ambiente.

11) Evaluar la susceptibilidad a fisuracin en caliente de un acero con la siguiente composicin qumica: C = 0,2% Mn = 0,8% Si = 0,27% S = 0,07% Nb = 0,06%

Cr = 0,05% P = 0,014%.

12) Evaluar la susceptibilidad a fisuracin por alivio de tensiones o revenido de los siguientes aceros: a] C = 0,15% Mn = 0,4% Si = 0,3% S = 0,010% Nb = 0,05%

Cr = 1% P = 0,030% V = 0,1% Cu = 0,8% Mo = 1,8%. b] 21/4 %Cr - 1 % Mo

sfl = 410 MPa

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13) Evaluar la susceptibilidad a la fisuracin en fro de los siguientes aceros:

ACERO C (%)

Mn (%)

Si (%)

Ni (%)

Cr (%)

Mo (%)

Cu (%)

1 0,12 1 - 0,05 0,1 0,05 - 2 0,4 1,7 0,3 0,05 0,1 0,05 - 3 0,15 1 0,3 1 0,6 0,05 0,4 4 0,24 1,2 0,2 0,03 0,03 - 0,02

14) Calcular el porcentaje de los elementos de la composicin qumica del metal de soldadura, cuando se unen un

acero inoxidable AISI 316 y un acero aleado Cr-Mo con un metal de aporte ERNiCr-3. En la tabla siguiente se indican los porcentajes de los elementos de la composicin qumica de los metales base y metal de aporte y la dilucin.

COMPOSICIN QUMICA (%)

ELEMENTO ACERO Cr-Mo AISI 316 METAL DE APORTE

METAL DE SOLDADURA

Cr 2.5 17 20 Ni --- 12 72 Mo 1 2.5 --- Fe 95.5 63 3

DILUCIN 15 20 65 35

INOXIDABLES: 15) Obtener la estructura de un acero inoxidable con la siguiente composicin:

C = 0,02%, Cr = 18,5%, Ni = 12%, Mo = 2,6%, Mn = 1,8%, Si = 0,8%, N = 0,04%, segn los diagrama de Schaeffler, Delong y WRC.

16) Un acero inoxidable AISI 304 con la siguiente composicin qumica:

Cr = 18,1%, Ni = 8,49%, C = 0,06%, Si = 0,66%, Mn = 1,76%, Mo = 0,36%, S = 0,012%, P = 0,036% y N = 0,066%, es soldado con el proceso GTAW.

El gas de proteccin es Ar - 2N2 y el contenido de N del metal de soldadura es aproximadamente 0,13%. El contenido de los otros elementos de aleacin son esencialmente los del metal base.

a] Calcular el nmero de Ferrita (FN) para el metal base y el metal de aporte b] El metal de soldadura exhibe una fase de solidificacin primaria de g y el contenido de ferrita medido indica

esencialmente FN = 0. Es FN calculado para el metal de soldadura coincidente con el medido?.

17) Se desea soldar un acero inoxidable AISI 430 con otro AISI 304, utilizando el proceso SMAW. Determinar: a] Electrodo a utilizar.

b] Estructura del cordn de soldadura con el aporte seleccionado. c] Estructura sin aporte, considerando proceso GTAW.

18) Se desea realizar la soldadura de un material SAE 4140 con otro de acero inoxidable AISI 316 L empleando el proceso SMAW.

Determinar: a] Estructura sin aporte. b] Electrodo que empleara. c] Estructura del cordn de soldadura con el aporte seleccionado en b].