Calificacion Del Electrodo E71T1

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Calificación del electrodo E71 T-1 según la norma AWS 5.20

OBJETIVO:

Realizar una calificación de Consumibles con un proceso de soldadura aprobado, de acuerdo con los requerimientos especificados en SFA 5.20 de la norma ASME II- Parte C.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

a) Especificar el tipo de consumible a calificar:

CONSUMIBLE

Alambre Electrodo Básico

Electrodo Butílico

Electrodo Celulósico

b) Clasificación según AWS: E 71 T-1 ∅ 1.2mm

c) Colada, Lote o Partida N°: SN

d) Metal Base de la Probeta:ACERO ASTM A36

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e) Acotar todas las dimensiones de la probeta:

ANGULO ENTRE PLACAS: + 60°

DIMENSIONESDescripción Símbolo mm pulg

Apertura de Raíz R 13 1/2Sobre monta entre el respaldo y la

placa S 6 1/4

Espesor del Refuerzo V 9 3/8Ancho del Refuerzo X 25 1

Ancho del material Base T 20 3/4

f) Temperatura de Precalentamiento:Según la norma no debe ser menor de 135°C

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g) Completar la siguiente tabla de datos que figuran en el mismo.

CAPA N°

AMPERAJE

(RANGO)

VOLTAJE(RANGO

)

VELOCIDAD

(cm/min)

CORRIENTE Y

POLARIDAD

ESPESOR

(mm)

TEMPERATURA (°C)

CALOR APORTADO (J/cm)

1 226 26,5 8,4000 CDEP 1.45 130 30,05952 210 26,5 8,4000 CDEP 6,7 163,6 28,15483 215 26,3 8,3366 CDEP 11,6 141 28,94464 224 26,3 8,3366 CDEP 14,85 150 30,02425 225 26,5 8,4000 CDEP 18,7 125 29,94056 216,9 26,5 8,4000 CDEP 24,3 129 28,97627 225 26,5 8,4000 CDEP 24,8 164 29,94058 230 26,5 8,4000 CDEP 25 147 30,5357

h) Tiempo total en la ejecución de la probeta.

El tiempo de ejecución del proceso de soldadura de las placas fue de 2 hora 25 minutos.

i) Cuál ha sido la Energía Máxima Aportada en la probeta.

El calor aportado es de 30,5357 J/cm y multiplicado por la longitud de la probeta resulta un calor aportado de 1221 KJ

j) Indicar en el siguiente cuadro los requerimientos especificados en la SFA correspondiente al material de aporte calificado, registrar los valores actuales

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obtenidos de los ensayos, compararlos con los requeridos por el código e indicar si se cumple:

Clasificacion según la

norma AWS E71 T-

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PROPIEDADES MECANICAS PROPIEDADES QUIMICAS

R.X.Posición

de la soldadur

aTracción (Mpa)

Fluencia (Mpa)

δ (%)

Impacto a -29°C (J)

%C %Mn

%Si GRADOMínim

oPromedio

SFA 5.20 490 a 670

> 390 > 22 % 17 J 27 J < 0.12

< 1.75

< 0.90

Grado1

AWSA5.1

PLANA

PROBETA 538,71 424,52 28,94%

19,3 J 26,01 J ¯¯ ¯ ¯ ESIISI

PLANA

CUMPLE SI SI SI SI SI ¯ ¯ ¯ NO SI

k) De acuerdo con la especificación A5.20

1. Cuál es la Temperatura de Precalentamiento Mínima requerida:La temperatura mínima a la que se debe realizar el precalentamiento es de 135°c

2. Cuál es la temperatura máxima entre pasadas permitidas:

La temperatura máxima entre pases es de 163°C .

m) Es mandatorio tener al menos un enganche en cada una de las pasadas, durante la operación del relleno de la probeta.

Según la norma AWS A5.20 no se debe realizar enganches en el cordón de soldadura. Porque no se debe interrumpir la alimentación del material

n) Cuantas probetas de impacto son requeridas para calificar el consumible.

Son necesarias 5 según la norma AWS A5.20

o) Una vez finalizado el trabajo, comentar si hubo alguna desviación del procedimiento durante la calificación y cuál ha sido.

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PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA

Es necesario que la junta soldada sea realizada por un soldador calificado para así poder descartar la variable de habilidad del soldador y que los defectos presentes estén aceptables en la norma.

DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DE LAS PROBETAS

No se pudo dar cumplimiento a las tolerancias establecidas por la norma por la falta de instrumentos certificados.

ENSAYOS DESTRUCTIVOS (IMPACTO)

En la norma se establece 5 probetas las cuales deben ser sometidas a una temperatura de -29 °C por cuestiones de falta de equipo necesario no pudimos aplicar la norma satisfactoriamente.

(TRACCION)

Por la longitud de la probeta que no era suficiente para la sujeción adecuada en las mordazas del equipo se presentó un problema en este proceso.

ANALISIS DE RESULTADOS DE LOS ENSAYOS REALIZADO A LA PROBETA SEGÚN LA NORMA AWS A5.20.

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ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

ENSAYO DE RADIOGRAFIA

PROCEDIMIENTO PARA LA PROBETA DE RADIOGRAFIA

Retirar los puentes de la junta soldada

Realizar la exposición de la soldadura a rayos Gamma

(Se realizó en los Laboratorios de “Sendip”) ANEXOS

RADIOGRAFIA

En la radiografía según el informe entregado por el Laboratorio de SENDIP se presenta inclusiones de escoria a los 18 y 23 cm en el eje axial de la probeta

RECOMENDACIONES PARA EVITAR LAS INCLUSIONES

Causas Soluciones1. Falta de remoción de escoria de depósitos anteriores

1. Limpie la superficie y los cordones previos, prolijamente

2. Existencia de una atmosfera oxidante sobre la superficie de la soldadura

2. Regule la llama de gas a neutra

3. Deficiente diseño de la junta3. Observe correcta la longitud del acero y manipulación

4. Insuficiente protección del arco 4. Provea la correcta protección y recubrimiento

ENSAYOS DESTRUCTIVOS

ENSAYO DE TRACCION

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PROCEDIMIENTO PARA LA PROBETA DE TRACCION

Siguiendo la norma AWS A5.20 para la realización de la probeta (se la hace de la parte central del cordón de soldadura)

Señalar la longitud inicial entre marcas en este caso fue 50mm. Sujetar la probeta en las mordazas de la máquina de ensayos universales. Colocar papel milimetrado para obtener la gráfica. Medir la longitud final entre marcas. Realizar el grafico Esfuerzo vs. Deformación unitaria para la determinación de los

distintos esfuerzos.

TRACCION

El ensayo de tracción fue realizado en el Fábrica de Municiones localizada dentro de la ESPE.

Fueron considerados para los cálculos los principales puntos de la gráfica Fuerza vs Deformación en el ensayo de tracción

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Datos, cálculos y resultados:Alambre E71 T-1

DimensionesLo=50mmLf=64,47mm

Areatransversal i=126,67mm2

Deformación

δ=Lf−Lo

δ=64,47−50

δ=14,47mm

Deformación Unitaria

ε= δLo

ε=14,4750

ε=¿0,2894 % de elongación

% elongacion= Lf−LoLo

x100

% elongacion=64,47−5050

x 100

% elongacion=28,94 %

ESFUERZOS Esfuerzo en el límite de proporcionalidad

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σ p=45194,93

126,67

σ p=356,79≈360Mpa

Esfuerzo en el límite de fluencia

σ f=53775126,67

σ f=424,528≈430Mpa

Esfuerzo ultimo o final

σ n=68238,56126,67

σ n=538,711≈540Mpa

Esfuerzo en la rotura

σ r=61374,5126,67

σ r=484,523Mpa

Esfuerzos de Tracción MpaLímite de Proporcionalidad 356,79

Límite de fluencia 424,528Esfuerzo Ultimo 538,71

Resistencia a la Rotura 484,523

ENSAYO DE IMPACTO

PROCEDIMIENTO PARA LAS PROBETAS DE IMPACTO

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Colocar las probetas en la mezcla alcohol industrial hielo seco Esperar a que la temperatura de la probeta a ensayar sea de -29°C + - 2 °C . Verificar la temperatura con una termocupla y esperar que se estabilice durante 5

minutos. Ubicar la muestra en la máquina y accionar el péndulo de Charpy. El tiempo que se

demore el ensayo no debe sobrepasar los 5 segundos. Registrar la energía absorbida por la muestra.

IMPACTO

Marcado por la

Máquina

Temperatura

(°C)

Tiempo(s)

Energía Absorbida

(J)

3,7 kg/m -32 5,1 38,64 J1,2 kg/m -30 5 21,10 J1,7 kg/m -29 5,2 26,70 J1,1 kg/m -31 5,1 19,30 J1,5 kg/m -30 5 24,80 J

CONCLUSIONES

El alambre E71 T-1 regido por la norma AWS A5.20 cumple con la calificación

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Con la hoja de informe del laboratorio SENDIP encargado de la radiografía de la placa informo que existen incrustaciones de escoria pero no especifica en que capa se encuentran.

Las probetas utilizadas para el ensayo de charpy nos dieron con impacto mínimo (J) de 19,3 J lo con lo cual aprobamos la calificación ya que el mínimo establecido por la norma es 17 J

En el ensayo de charpy también no dio un promedio de 26,01 J y la norma establece un promedio de 27 J que si entraría en el rango para aceptar la calificación. Con lo cual concluimos que se cumple el ensayo charpy en todo sus parámetros.

El material depositado presenta una buena ductilidad debido a que su elongación es del 28,94 % y la norma establece que el porcentaje de elongación debe ser > 22% con lo cual se estaría cumpliendo la calificación.

Dentro de otras propiedades mecánicas que deben ser cumplidas están la fluencia, la norma establece que debe ser > 390 MPa y con nuestras probetas obtuvimos 424,52 MPa lo cual cumple para la calificación.

La norma establece que la tracción soportada por las probetas debe estar desde 490 a 670 MPa y al realizar la tracción a la probeta obtuvimos 538,71 MPa que estaría dentro del rango establecido por la norma con lo cual cumplimos para la calificación.

RECOMENDACIONES

Para obtener mejores resultados no solo es necesario ocupar a un soldador calificado sino que también se debe contar con el equipo necesario para realizar todo el procedimiento y también verificar que los equipos se encuentren funcionando adecuadamente.

Se recomienda que el ambiente donde se realice el procedimiento no este contaminado con otras agentes que pueden influenciar en la soldadura.

Para realizar ED (Ensayos destructivos) se debe acudir a entidades certificadas y que garanticen la entrega y los resultados.

Los soportes de las placas deben estar bien soldados a las placas para evitar que las placas en el proceso de soldadura se inclinen excesivamente.

ANEXOS

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FOTOGRAFIAS DEL PROCESO DE SOLDADURA

HOJA DE INFORME DE LA RADIGRAFIA PROPOCIONADA POR “SENDIP”

HOJA DE LA CURVA ESFUERZO VS DEFORMACION

HOJA DE RESULTADOS DE ENSAYO DE TRACCIÓN

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En esta fotografía esta mostrada la terminación de una pasada la cual fue interrumpida porque se rompiendo las soldaduras de los soportes de la placa

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INSCRUTACIONES DE ESCORIA

CALENTAMIENTO DE LAS PLACAS ANTES DE UNA PASADA DE SOLDADURA

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