A study on the welded joins for pipelines

Abstract

En las uniones soldadas metálicas hay tres zonas perfectamente diferenciadas: metal base, zona de afectación térmica (ZAT) y cordón. Estas zonas se caracterizan por su diferente microestructura que influye en su dureza y, por lo tanto, en su comportamiento al desgaste [1][2][3][4] .Dentro de los materiales férreos, los aceros aleados al Cr-Mo ocupan un lugar importante entre los aceros especiales soldables por sus aplicaciones en las industrias aeronáutica, naval y ferroviaria. La presencia de cromo y molibdeno en estos aceros aumenta considerablemente la capacidad de temple durante el enfriamiento [5] de la soldadura, por lo que las posibilidades de obtener estructuras martensíticas en la ZAT es mayor y, por lo tanto, pueden establecerse diferencias de durezas entre las zonas que se han austenizado y las que no [6][7][8][9] . Todo ello, además de disminuir la soldabilidad de estos aceros, hace variar, notablemente, el comportamiento frente al desgaste, de esas dos zonas. Por otra parte, existen trabajos previos en los que se estudia el comportamiento al desgaste de estos aceros en las vías ferroviarias en los que se pone de manifiesto la influencia del las inclusiones de MnS en la velocidad al desgaste de estos materiales [10][11][12][13] . Sin embargo, en estos casos, el material no formaba una unión soldada y no se ha evaluado el comportamiento de estos materiales en uniones soldadas. En el presente trabajo se estudia el desgaste abrasivo de un acero aleado al Cr-Mo, soldado utilizando el ensayo pin-on disk, según la norma ASTM G-99 [14] "Standard test method for wear testing with a pin-on-disk apparatus". En este trabajo se ha estudiado el desgaste que experimentan las uniones soldadas de tuberías, con el objetivo de minimizar los problemas derivados de las mismas. Se ha efectuado un análisis del comportamiento tribológico de las tres zonas fundamentales de la soldadura: metal base, zona afectada por el calor y cordón , evaluándose la diferencia en las propiedades mecánicas entre ellas. Además, se han propuesto distintas alternativas en el proceso de soldadura con la finalidad de mejorar el comportamiento global de la unión. P Pa al la ab br ra as s c cl la av ve eDesgaste. Soldadura. Dureza.A A s st tu ud dy y o on n t th he e w we el ld de ed d j jo oi in ns s f fo or r p pi ip pe el li in ne es s A Ab bs st tr ra ac ct tThis study deals with the wear experienced in the welded joins for pipelines. Its aim is to minimise the problems caused by this wear. An analysis is carried out on the tribological behaviour of three crucial areas within the welding: the basic metal, the heat-affected zone and the weld bead zone itself. The differences in mechanical properties between these areas are evaluated. Moreover, various alternatives in the welding process are proposed in an effort to improve the global behaviour of the join.