Zona afectada por el calor
La zona afectada por el calor (HAZ) es una sección del material base ( metal o termoplástico ) que, cuando se calienta durante el procesamiento, no se ha fundido, pero su microestructura y propiedades han cambiado. La HAZ se produce durante la soldadura y el corte térmico, pero también se puede formar durante el mecanizado debido al calentamiento por fricción.
El grado de cambio en las propiedades del material en la zona depende del material base, el metal de aporte de la soldadura, el volumen y la concentración de calor durante el proceso de soldadura. La microestructura resultante, a su vez, afecta tanto la resistencia de la unión soldada como la resistencia de la estructura [1] .
Por ejemplo, durante el corte por plasma de aceros con bajo contenido de carbono, la zona afectada por el calor en el borde de corte tiene una tira de martensita con bajo contenido de carbono de aproximadamente 50 μm de ancho, detrás de ella hay una tira con una estructura de transición, de martensita con bajo contenido de carbono. a través de bainita y una fina capa de ferrita-perlita a la estructura de ferrita - perlita del metal base [2] .
Según la distribución de las temperaturas de calentamiento, la zona afectada por el calor se divide en las siguientes secciones [3] :
- Línea de fusión: el límite entre el metal de soldadura y el metal base sin fundir;
- Zona de fusión incompleta, temperatura desde el punto de fusión hasta 1250°C;
- Área de sobrecalentamiento, temperatura 1000-1250°C;
- Parcela de normalización , temperatura 840-1000 ° C;
- Zona de recristalización incompleta, temperatura 700-870°C;
- Sección de recristalización ( templado ), temperatura 250-650°C;
- Zona de fragilidad azul ( envejecimiento ), temperatura 200-300°C.
Las dimensiones de la zona afectada por el calor están muy influenciadas por la difusividad térmica del material base: con un alto coeficiente de difusividad térmica del material, la velocidad de enfriamiento de la soldadura es alta y las dimensiones de la ZAT son relativamente pequeñas. La cantidad de calor liberado durante el proceso de soldadura también juega un papel importante para la ZAT. Entonces, el proceso de soldadura con gas se lleva a cabo con una alta entrada de calor, lo que aumenta el tamaño de la zona afectada por el calor a 20 ... 25 mm. Los procesos como la soldadura por láser y haz de electrones tienen lugar a una alta concentración de energía con una cantidad limitada de calor liberado, lo que conduce a una reducción del tamaño de la ZAT a varios milímetros o menos. La soldadura por arco ocupa una posición intermedia entre estos dos procesos extremos para HAZ (ancho HAZ de 2 a 10 mm). Para calcular el aporte de calor en la soldadura por arco, se utiliza la siguiente fórmula:
,
donde Q es la entrada de calor ( kJ /mm), V es el voltaje ( V ), I es la corriente ( A ), S es la velocidad de soldadura (mm/min). El factor de eficiencia depende del proceso de soldadura. Para soldadura con electrodo no consumible , tiene un valor de 0,6; para soldar con electrodos revestidos y soldar con gases de protección - 0,8; para soldadura por arco sumergido - 1.0 [4] .
Literatura
- Weman, Klas (2003). Manual de procesos de soldadura. Nueva York: CRC Press LLC. ISBN 0-8493-1773-8 .
Enlaces
Notas
- ↑ Zona afectada por el calor . Consultado el 22 de junio de 2016. Archivado desde el original el 27 de junio de 2016.
- ↑ Corte de plasma Copia de archivo del 26 de agosto de 2021 en Wayback Machine // I. G. Shirshov
- ↑ Estructura de la zona afectada por el calor durante la soldadura . Consultado el 26 de agosto de 2021. Archivado desde el original el 26 de agosto de 2021.
- ↑ ¿Cuál es la diferencia entre la entrada de calor y la energía del arco? Archivado el 13 de junio de 2021 en Wayback Machine .