Metodo Seferian Expocision sobre precalentamiento

Universidad Técnica de Ambato Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica Carrera de Ingeniería Mecánica

Tema: Procesos de soldadura Integrantes:

Sailema Paul Solis Guillermo Materia: Proceso de fabricación II Curso: 7mo Mecánica “A” Fecha de entrega:  14/10/201 ocente: In!" Mar#a Paredes Período Académico: $c%ubre 201 & Mar'o 2017 AM!AT"#$CUA"%

Introducción

La temperatura de precalentamiento tiene como principal función disminuir la velocidad de enfriamiento de la soldadura. Es la mínima temperatura que debe ser alcanzada en todo el espesor y en una zona suficientemente ancha a ambos lados de la junta del material base antes de que comience el proceso de soldadura y que normalmente debe mantenerse entre las diversas pasadas en caso de soldadura de pasadas múltiples. Se aplica localmente por resistencia eléctrica mantas térmicas! o llama de "as y su medición se realiza# siempre que sea posible# en la cara opuesta a la que se est$ aplicando la fuente de calor por medio de termocuplas# l$pices termoindicadores# termométros de contacto# etc. La temperatura de precalentamiento debe ser balanceada con el calor aportado durante la operación de soldadura de acuerdo al tipo de acero y en función de las propiedades requeridas para la junta. La temperatura de precalentamiento produce también un efecto importante en la velocidad de difusión del hidró"eno y previene la formación de martensita en aceros de alto carbono. %dem$s# tiene un efecto secundario de reducir las tensiones residuales disminuyendo los "radientes térmicos asociados a la soldadura.

Objetivos

&onocer para qué sirve el método de Seferian 'dentificar de que depende el método Seferian para realizar el calculo

• •

Método de Seferian

Seferian propone un método fundamentado en sus estudios en los que usa una fórmula  para el carbono equivalente (&E)# que la plantea como la suma de un carbono equivalente químico (&E)q# el cual depende de la composición química del acero y de un carbono equivalente del espesor (&E)e o llamado también de seferian# de tal forma tenemos la si"uiente ecuación. (*)

[ CE ] =[ CE ]q +[ CE ]e El carbono equivalente químico (&E)q determinado por Seferian se deduce bajo el  principio de que dos aceros que tienen la misma temperatura de trasformación de la martensita tiene el mismo poder de temple y# por lo tanto# la misma soldabilidad metalúr"ica. (*) Se ha determinado que# para los aceros al carbono# cuyos contenidos de este elemento se encuentran comprendidos entre +#* y *, la variación de la temperatura de transformación martensita -s es lineal y se epresa mediante la fórmula. (*)  Ms= 550− 360 C 

/or otro lado# los elementos aleantes de los aceros influyen en la variación de la temperatura de transformación martensitica -s# lo cual queda valorado en la formula si"uiente en la que los coeficientes que multiplican a cada elemento para los aceros li"eramente aleados ferríticos en estado recocido. (*)  Ms= 550−[ 360 C + 40 ( Mn + Cr ) + 20 ∋+ 28 Mo ]

/artiendo del principio que dos aceros que tienen la misma temperatura de transformación de la martensita# tienen el mismo poder de temple# y por lo tanto# la misma soldabilidad metalúr"ica# se puede i"ualar las ecuaciones -s y despejar el carbono equivalente químico en los aceros al carbono# epresado de la si"uiente forma0 (*)

[ CE ]químico =[ %C ] +

[

( %Mn+ %Cr ) 9

]+[  ] +[ %Ni

7 %Mo

18

90

]

El carbono equivalente del espesor [ CE ] e # epresa la influencia que ejerce el espesor  de la plancha en un material determinando en la conductividad térmica del cordón soldado y se epresa de la forma0 (*)

[ CE ]e = 0,005∗e [ CE ]q 1onde0

[ CE ]e = carbonoequivalente del espesor( ) E2espesor de la pieza mm!

[ CE ]q =carbon equivalente quimico ( ) La epresión del carbón equivalente total es0

[ CE ] =[ CE ]q∗( 1 +0.005 e ) El método Seferian es un método sencillo que permite determinar la temperatura de  precalentamiento de aceros al carbono y li"eramente aleados. /ara demostrar la eficiencia de este método se han realizado mediciones eperimentales de la dureza de la capa subyacente. La temperatura de precalentamiento# 3p# est$ dada por0 (4) Tp=350 √ [ CE ] −0,25

En donde [ CE ]  representa el equivalente total en carbono. El equivalente total en carbono es la suma de las epresiones del equivalente químico en carbono

CE q

deducido de la composición química del acero y del equivalente en carbono del espesor 

[ CE ] e  que depende de las dimensiones de la chapa. El valor +#45 corresponde al límite superior del carbono en la soldabilidad de los aceros ordinarios (4) Seferian determina "r$ficamente la temperatura de precalentamiento como se muestra en la fi"ura *. &omo puede observarse# Seferian no tiene en cuenta la ener"ía neta

aportada en el proceso de soldadura y por esta razón# las temperaturas resultantes son superiores a las realmente necesarias en aproimadamente 45 a 5+ 6&. (7)

Figura 1. Gráfico de Seferian (7)

&alcular la temperatura de precalentamiento para las placas de acero %78 con los elementos mostrados y espesor de 8 milímetros por el método seferian.

( CE ) q=%C +

( Mn + Cr )

( CE ) q= 0.25 +

9

( 0.8 + 0 ) 9

+ ¿ + Mo 18

+

0 18

( CE ) q= 0.25+ 0.088 + 0 + 0

( CE ) q= 0.338 [ CE ]e = 0,005∗e [ CE ]q [ CE ]e = 0,005∗( 6 ) ( 0.338 ) [ CE ]e = 0.01014

( CE )=( CE ) q +( CE ) e ( CE )=0.338 + 0.01014 ( CE )=0.348 ( CE )=( CE ) q∗( 1 + 0.005 e )

( CE )=0.338∗( 1 +0.005 ( 6 )) ( CE )=0.338∗(1.03 )

( CE )=0.348

Tp=350 √ [ CE ] −0,25 Tp=350 √ 0.348 −0,25

+

13

0 13

Tp=109.6 4

Conclusiones •

El método Seferian es un método que permite determinar la temperatura de

•

 precalentamiento de aceros al carbono y li"eramente aleados. 1epende de la composición química del acero y de un carbono equivalente del

•

espesor (&E)e o llamado también de seferian. El método Seferian se utiliza para encontrar temperaturas de precalenteamiento mas eactas en referencia a su necesidad.

•

El método Seferian disminuye la formación de transformaciones estructurales peli"rosas y  por lo tanto# las tensiones que estas ori"inan# dando lu"ar a estructuras menos peli"rosas y de menos volumen específico.

9iblio"rafía (*) 1. :idal"o 4++;# junio!. Escuela de formacion tecnolo"ica. (En línea). 1isponible0 http0<8?.pdf (@ltimo acceso0 +5 +* 4+*;). (4) -ario pastor. 4++4 febrero!. 'ntroducción a la -etalur"ia de la soldadura# Aiobamba0 Editorial Espoch (7) :. Buesada 4+*5# julio!. 1ocuments.m. (En línea). 1isponible0 http0<;*787<3emperatura=de=/recalentamiento