Influencia de la velocidad de enfriamiento en la soldabilidad del acero AISI 4140 por el proceso SMAW

Abstract

Esta investigación tiene como objetivo determinar cómo la velocidad de enfriamiento influye sobre el procedimiento de unión por "Arco con Electrodo Revestido" (SMAW), afectando la calidad y la integridad de las soldaduras de acero AISI 4140. Se efectuó una investigación exploratoria, descriptiva, correlacional y explicativa. Se emplearon cuatro probetas del acero especificado, cada una sometida a soldadura con parámetros o variables de corriente eléctrica y nivel de voltaje, manteniéndose el mismo ritmo de soldeo. Se calcularon los aportes de calor suministrado a cada probeta para luego realizar la verificación de calidad de las probetas mediante: revisión visual, tintes y prueba de doblado. Concluyendo que, un aumento en la rapidez de solidificación durante el proceso de unión SMAW sobre el AISI 4140 aumenta la probabilidad de grietas en las juntas soldadas. Este comportamiento se reflejó en las probetas 1 y 2, con velocidades de enfriamiento de 6.4°C/s y 5.75°C/s, respectivamente. La causa de esta tendencia está asociada a la composición del AISI 4140, un acero aleado con un nivel intermedio de carbono lo cual es vulnerable a la formación de martensita al enfriarse rápidamente. La martensita, caracterizada por su dureza intensa y fragilidad, provoca esfuerzos internos significativos que facilitan la generación de fisuras, especialmente dentro del área alterada por temperaturas altas (ZAC). Se determinó que las variables de soldadura utilizados en la probeta 3 resultaron ser los óptimos para evitar esta problemática.