Cómo soldar placa de acero AR500: precalentamiento, metal de aportación y errores comunes

¿Se puede soldar acero AR500?

Sí, la placa de desgaste AR500 se puede soldar con éxito. La cualificación importante es que el procedimiento de soldadura debe proteger tanto la unión como la placa de desgaste que la rodea. AR500 normalmente se suministra en estado templado-y-revenido con una dureza nominal de alrededor de 500 HBW. Ofrece una excelente resistencia a la abrasión, pero es menos tolerante que el acero dulce cuando una junta se enfría demasiado rápido, tiene una gran restricción o absorbe hidrógeno de consumibles húmedos, humedad, aceite, óxido o escarcha.

El objetivo no es simplemente hacer una soldadura que parezca sólida. Un sólido procedimiento de soldadura AR500 controla tres resultados competitivos: riesgo de agrietamiento por frío-, ablandamiento de la zona-afectada por el calor-y tensión residual. Un precalentamiento insuficiente o un control deficiente de los consumibles pueden provocar un retraso en el craqueo del hidrógeno. Demasiada entrada de calor o temperatura excesiva entre pasadas pueden ablandar la placa de desgaste adyacente, reduciendo la vida útil en el área exacta que se espera que resista la abrasión.

Por este motivo, el AR500 nunca debe soldarse a partir de una regla general genérica de "placa con alto contenido de carbono". Trate los datos del fabricante de la placa, el WPS específico del trabajo-y el MTC como documentos rectores. Si la placa de desgaste se está soldando en una estructura crítica para la seguridad-, fatiga-crítica, elevación, presión o alta carga, involucre a un ingeniero de soldadura calificado antes de que comience la producción.

Por qué la soldadura AR500 requiere más control que el acero dulce

Paso 1: Confirme lo que realmente significa "AR500" en su trabajo

No asuma que todas las placas de la marca AR500-o descritas como AR500 tienen la misma composición química o comportamiento de soldadura. AR500, NM500, XAR 500, Hardox 500 y otros materiales de clase 500 HBW pueden tener rangos de dureza similares, pero no son sustituciones automáticas. Los espesores de placa permitidos, los valores de carbono equivalente, las propiedades de impacto garantizadas y los límites de soldadura pueden diferir.

Recopile el MTC para el calor real de la placa y verifique el grado, espesor, número de calor, rango de dureza, química,equivalente de carbono (CEV o CET)y condiciones de entrega.

Identifique el material en el otro lado de la junta. Cuando el AR500 se une a acero dulce, acero HSLA, acero fundido o un componente existente desgastado, el material y la condición de la junta más restrictivos a menudo rigen el WPS.

Defina la función de la junta: transferencia de carga estructural, soldadura de fijación, retención del revestimiento, reparación de grietas, revestimiento duro o reparación temporal en el campo. Estos usos no requieren el mismo metal de aportación ni criterios de aceptación.

Confirme si la zona afectada por la soldadura o el calor-se ubicará en la ruta del flujo de material. Si es así, rediseñar el diseño del revestimiento puede ser más valioso que elegir un metal de soldadura más duro.

Paso 2: configure correctamente la temperatura de precalentamiento y entre pasadas

No existe una temperatura de precalentamiento universal AR500. Se selecciona una temperatura correcta a partir de los datos reales del fabricante de la placa o de un WPS calificado y luego se ajusta para la junta. La guía del fabricante para placas de desgaste comparables de 500 HBW muestra que el precalentamiento requerido y el aumento de temperatura entre pasadas aumentan con el espesor de la placa; Las condiciones de humedad o frío pueden requerir un aumento adicional. Esta es la razón por la que copiar una única instrucción de "200 grados para todos los AR500" no es seguro.

Utilice este flujo de trabajo de cálculo antes de la soldadura de producción:

1. Utilice el espesor de placa única-gobernante. Para espesores de placa desiguales del mismo material, utilice la placa de mayor espesor; para uniones diferentes, evalúe ambos materiales y utilice el resultado más exigente.

2. Revise la química de la placa y CEV/CET en el MTC. Una mayor templabilidad, una placa más gruesa, una temperatura ambiente más baja y una mayor restricción impulsan el procedimiento hacia un mayor control del precalentamiento.

3. Seleccione el proceso de soldadura y la clase de consumible. Confirme la clasificación de hidrógeno-difundible y los requisitos de almacenamiento del consumible, no solo la designación de resistencia-a la tracción.

4. Calcule el aporte de calor nominal: Q=(eta x U x I x 60) / (1000 x velocidad de desplazamiento), donde Q es kJ/mm, eta es la eficiencia térmica, U es el voltaje e I es la corriente. Registre el rango de parámetros real en el WPS.

5. Elija el precalentamiento mínimo y la temperatura máxima entre pasadas de la tabla del fabricante de la placa o del WPS calificado. Mida a la distancia especificada desde la junta preparada después de que la placa haya igualado su temperatura.

6. Ejecute e inspeccione un cupón de prueba representativo-de producción cuando el origen del material, el espesor, el historial de reparaciones, la restricción o la carga difieran del procedimiento calificado.

Paso 3: Elija metal de aportación para tener ductilidad y resistencia a las grietas

El metal de aportación no siempre necesita coincidir con la dureza o resistencia a la tracción delAR500. Para muchos accesorios, juntas de revestimiento y soldaduras de fabricación en general, se elige deliberadamente un metal de soldadura con bajo -hidrógeno que no sea compatible porque proporciona una junta más dúctil que puede absorber la tensión de contracción. La elección adecuada depende de la carga, la temperatura de servicio, la demanda de fatiga, el emparejamiento del metal base-y si la soldadura en sí estará expuesta a la abrasión.

Cuando la soldadura está dentro de un área de alto-desgaste, un enfoque de dos-capas suele ser mejor que intentar utilizar un solo depósito de soldadura muy duro. Primero haga la capa estructural o de amortiguación utilizando un consumible resistente-tolerante a las grietas. Luego aplique la capa de refuerzo calificada. Esto protege la unión de la pérdida abrasiva y al mismo tiempo evita un depósito de soldadura estructural quebradizo.

Paso 4: Prevenir el craqueo inducido por hidrógeno-

El craqueo del hidrógeno puede retrasarse. Una soldadura puede parecer aceptable al final del turno y aún agrietarse horas más tarde a medida que la unión se enfría y se concentra la tensión residual. La prevención requiere un sistema, no un único número de precalentamiento.

Cinco errores comunes de soldadura AR500

1. Tratar AR500 como A36 o placa de carbón ordinaria

Un procedimiento de acero suave-puede producir un cordón de aspecto-aceptable pero no logra controlar la zona afectada por el calor-o el nivel de hidrógeno. La corrección es sencilla: empezar desde lo real.desgaste-placa MTCy un procedimiento cualificado para la unión, no procedente de un defecto general del taller.

2. Elección del relleno únicamente mediante "Implicar la resistencia de la placa"

Igualar la dureza AR500 con un depósito de soldadura muy duro puede aumentar la probabilidad de que se produzcan grietas. En muchas juntas de unión estructural, un relleno más resistente y de menor-resistencia y bajo-hidrógeno produce una conexión más confiable. La coincidencia de resistencia debe seleccionarse para los requisitos de servicio reales, no asumida por el nombre de la placa.

3. Entrada excesiva de calor o temperatura entre pasadas

Más calor no es automáticamente más seguro. El calor excesivo amplía la zona -afectada por el calor, aumenta la distorsión y puede ablandar la placa de desgaste circundante. Utilice solo el aporte de calor necesario para la fusión y el perfil de cordón definido por WPS-. Registre el amperaje, el voltaje y la velocidad de desplazamiento en lugar de depender únicamente del juicio visual.

4. Malas condiciones de los consumibles y de la superficie

Los electrodos húmedos, el fundente húmedo, el gas protector contaminado, la grasa y la escarcha introducen hidrógeno exactamente donde el AR500 es menos tolerante. El control de consumibles y la limpieza de juntas son controles de bajo-costo con un alto impacto en la confiabilidad.

5. Soldar una reparación muy restringida en una pasada larga y continua

Las reparaciones a menudo fallan porque el componente no puede moverse mientras se enfría. Un cordón de deposición largo y alto-puede acumular tensión de contracción en un área agrietada. Vuelva a planificar la reparación, elimine completamente el material dañado, precaliente ampliamente, use una secuencia equilibrada y deténgase para verificar la temperatura y el ajuste-entre etapas.

Procedimiento de reparación en campo para un componente AR500 agrietado o desgastado

1. Aislar y evaluar el componente. Registre la ubicación, la longitud de la grieta, el espesor de la placa, la dirección de la carga, el patrón de desgaste y si la grieta alcanza una unión estructural o una esquina altamente estresada.

2. Identificar el material y el historial de reparaciones. Obtenga el MTC cuando esté disponible. Si se desconoce la química, trate la reparación como de riesgo elevado y obtenga orientación de ingeniería antes de soldar.

3. Elimine completamente la grieta y el metal dañado mediante el método mecánico o térmico aprobado. No suelde directamente sobre una grieta. Prepare un surco limpio con transiciones suaves; Evite muescas pronunciadas y cambios de sección bruscos.

4. Inspeccione el área preparada utilizando un método adecuado, como inspección visual más prueba de partículas-magnéticas, cuando corresponda. Confirme que la grieta se haya eliminado por completo antes de depositar el metal de soldadura.

5. Establezca un precalentamiento amplio y mantenga la temperatura entre pasadas requerida. Utilice consumibles secos con bajo-hidrógeno y el rango de entrada de calor-calificado.

6. Suelde en pasadas cortas y equilibradas. Secuencia desde áreas rígidas hacia bordes libres cuando sea práctico. No utilice aire comprimido ni agua para acelerar el enfriamiento.

7. Inspeccionar después de enfriar. Para reparaciones críticas, utilice el método de aceptación especificado por el dibujo, el propietario o el procedimiento de reparación. Vuelva a verificar después de un período de espera cuando el retraso en el agrietamiento sea una preocupación.

8. Restaurar la protección contra el desgaste por separado. Cuando la abrasión sea severa, aplique una capa amortiguadora compatible y un revestimiento duro calificado, o instale un revestimiento reemplazable para que el desgaste futuro no consuma la reparación estructural.

Lista de verificación de soldadura AR500 antes de que comience el arco

• MTC y grado de placa verificados; No se supone que AR500 sea equivalente a cada placa de 500 HBW.
• Se confirma la ubicación de la zona de función, carga y desgaste-conjunta.
• WPS/precalentamiento del fabricante y límites máximos entre pasadas confirmados.
• Clasificación de consumibles, clasificación de hidrógeno, almacenamiento y gas de protección verificados.
• Superficies de las juntas limpiadas y secas; espacio de raíz y ajuste-dentro de la tolerancia de dibujo.
• Instrumento de temperatura disponible; precalentamiento aplicado ampliamente y medido correctamente.
• Secuencia de soldadura planificada para minimizar la restricción, la distorsión y la tensión en las esquinas.
• Criterios de aceptación de inspección y reparación acordados antes de comenzar el trabajo.

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