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Determinacin de Temperaturas de Precalentamiento

Basado en:Anexo XI

AWS D1.1-2000

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Caractersticas

Son mtodos que resultan de una serie de investigaciones y experiencias.

Se plantean dos mtodos para determinar temperaturas.

La experiencia previa del supervisor o ingeniero, es irreemplazable.

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Prevencin delAgrietamiento en Fro

Control de DurezasMtodo restringido a Uniones de Filete.

Control de durezas en la ZAT, bajo un VALOR CRTICO.

Este mtodo no es aplicable en aceros templados y revenidos.

Control del HidrgenoPor debajo de los NIVELES CRTICOS de hidrgeno, se previene el agrietamiento en fro, (bajo 50C).

Variables importantes son: la composicin del acero y el nivel de restriccin de la unin.

Basado en experiencias con uniones de penetracin parcial y restriccin.

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Mtodo del Control de HidrgenoRequerimiento Previo

Conocer el nivel de restriccin de la unin. La clasificacin de los niveles de restriccin son: BAJO,

MEDIO Y ALTO, cada categora debe ser establecida a partir de la experiencia.

Conocer el nivel de hidrgeno de la pileta an lquida. Se utiliza normalmente en aceros: BAJA ALEACIN,

ALTA TEMPLABILIDAD. Se considera una ZAT completamente endurecida.

Por lo anterior la prediccin de temperaturas, para aceros bajos en carbono puede ser muy conservadora.

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Mtodo del Control de Durezas

CONTROLAR la dureza se logra por medio del CONTROL de la velocidad de enfriamiento.

Factores de los cuales depende la dureza: tipo de acero, nivel de hidrgeno, restriccin, condiciones de servicio.

Experiencias indican que se evita el agrietamiento de uniones de filete con durezas bajo los 350 hV, an con electrodos altos en hidrgeno.

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Mtodo del Control de Durezas

Velocidad de enfriamiento v/s Dureza v/s Carbono. Sirve para determinar el nivel de precalentamiento. Principalmente sirve para determinar el mnimo calor

de aporte, (se traduce en tamao de filete). Determinando el mnimo tamao de cordn de filete, de

una pasada, sin pre calentar.

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Control de Durezas

Controla el agrietamiento en la ZAT. Permite controlar el agrietamiento del cordn. Solo se basa en el control de la dureza, por

ello no considera el nivel de restriccin y/o hidrgeno.

Este mtodo no es aplicable en aceros templados y revenidos.

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Eleccin del Mtodo

Primero:Determine el nivel de Carbono Equivalente

15)(

5)(

6)( CuNiVMoCrSiMnCCE +++++++=

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Ubquese en el Grfico XI-1, en AWS D1.1-2000

0.4

0.3

0.2

0.1

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Sugerencias Para Cada Zona Zona I:Use el mtodo del control del hidrgeno

Zona II:Mtodo del control de durezas, hidrgeno

Zona III:Use el mtodo del control del hidrgeno

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Zona I

El agrietamiento puede ocurrir por alto hidrgeno o alto nivel de restriccin de la junta.

Utilizar el control de hidrgeno para determinar el nivel de precalentamiento.

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A

Zona II Mtodo de la dureza para determinar el

cordn mnimo sin precalentar. Si no es prctico el nivel de energa utilice el

control de hidrgeno y determine el precalentamiento.

Para uniones de ranura utilice el control del hidrgeno.

Para aceros con alto carbono, deber determinar cordn mnimo, para controlar la dureza, y precalentamiento, para controlar el hidrgeno.

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Zona III

Se debe utilizar el mtodo del control de hidrgeno.

Para aceros templados y revenidos, se deber determinar el precalentamiento.

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CONTROL DE DUREZAS

PASOS A SEGUIR

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CONTROL DE DUREZASDeterminar el CE.Determinar la velocidad de enfriamiento, para

controlar la dureza de la ZAT. 400 o 350 hV.Segn las dimensiones de ala y alma, encontrar

al calor para un cordn simple sin precalentamiento, (SAW). Podemos determinar el tamao de filete en

funcin del calor de aporte.

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CONTROL DE DUREZASC

a

r

b

o

n

o

E

q

u

i

v

a

l

e

n

t

e

Velocidad de enfriamiento crtico para 400 y/o 350 hVVelocidad de enfriamiento crtico para 400 y/o 350 hV

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CONTROL DE DUREZAS

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CONTROL DE DUREZAS

SAWSAW

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CONTROL DE DUREZAS Factores de correccin para el calor de

aporte, segn diferentes procesos.

1.25GMAW, FCAW1.50SMAW1.00SAWFactor MultiplicadorProceso

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CONTROL DE DUREZAS

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A

CONTROL DE DUREZAS

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A

CONTROL DE DUREZAS

Clculo tradicional del calor de aporte (CA):

V: Voltaje I: Amperaje V: Velocidad de avance, en

mm/min; in/min Unidades del calor de

aporte: Joules/mm; Joules/in., KJoules/mm; KJoules/in.

vIVCA ..60=

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REPASO CONTROL DE DUREZAS9 Carbono equivalente9 Determinar velocidad de

enfriamiento

9 Encontrar el calor de aporte para 1 cordn sin

PreCal

9 Buscar el tamao de filete para el calor encontrado

15)(

5)(

6)( CuNiVMoCrSiMnCCE +++++++=

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A

CONTROL DE HIDRGENO

Pasos a Seguir

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A

CONTROL DE HIDRGENODeterminar el parmetro de composicin. Identifique el tipo de electrodo que usar, H1,

H2 o H3.Determinar el ndice de susceptibilidad.Determine el nivel de restriccin de la junta.Encuentre el mnimo precalentamiento e

interpase.

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PARMETRO DE COMPOSICIN, (Pcm)

BVMoCrNiCuMnSiCPcm 510152060202030

++++++++=

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IDENTIFICACIN DEL TIPO DE ELECTRODO

Se hace en funcin del contenido de hidrgeno.

H1: Extra bajo hidrgeno, (< 5 ml/100 grs), de metal depositado, 0.2% de humedad en el revestimiento. (AWS A5.1 o A5.5).

H2: Bajo hidrgeno, (< 10 ml/100 grs), de metal depositado, 0.4% de humedad en el revestimiento. (AWS A5.1).

H3: Ninguno de los anteriores.

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ndice de susceptibilidad

ndice de susceptibilidad agrupada como funcin del nivel de hidrgeno y parmetro de composicinndice de susceptibilidad agrupada como funcin del nivel de hidrgeno y parmetro de composicin

Parmetro de composicin PcmParmetro de composicin PcmNivel de hidrgeno

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NIVEL DE RESTRICCIN DE LA UNIN

Baja restriccin: Libertad razonable de movimiento.

Mediana restriccin: Los miembros de la unin comienzan a ser fijados al resto de la estructura, restando libertad de movimiento o acomodo.

Alta Restriccin: Casi no existe nivel de libertad, Reparacin de uniones.

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A

ENCONTRANDO EL MNIMO PRECALENTAMIENTO E INTERPASE

ndice de susceptibilidad

Mnimo precalentamiento e interpase, C

Nivel de restriccin

Espesor mm

Bajo

Medio

Alto

Espesor en la parte sodadaEspesor en la parte sodada

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RESUMEN GENERALRESUMEN GENERAL

DETERMINAR MTODODETERMINAR MTODO

M. DUREZAM. DUREZA M. HIDRGENOM. HIDRGENO

DETERMINAR CARBONO EQUIVALENTEDETERMINAR CARBONO EQUIVALENTE

Det. Velocidad de enfriamientoDet. Velocidad de enfriamiento

Segn dimensiones: Encontrar calor de aporte, para 1 cordn

Segn dimensiones: Encontrar calor de aporte, para 1 cordn

Det. Tamao de fileteDet. Tamao de filete

Det. Parmetro de composicinDet. Parmetro de composicin

Det. Tipo de electrodo, H1, H2, H3

Det. Tipo de electrodo, H1, H2, H3 Det. ndice de

susceptibilidadDet. ndice de susceptibilidad

Det. Nivel de restriccinDet. Nivel de restriccin

Encontrar mnimo precalentamiento e interpase

Encontrar mnimo precalentamiento e interpase