¿Qué es la ZAT en la soldadura?
La mayoría de la gente piensa que una soldadura es solo la porción de metal fundida durante la soldadura. Esta es una forma muy limitada de ver una soldadura. Una forma más precisa es considerar una soldadura como el área afectada por la entrada de calor durante la soldadura. Según esta definición, una soldadura se compone de tres partes principales ilustradas en la Figura siguiente:
1. zona fundida (metal de soldadura)
2. zona de unión (línea de fusión)
3. zona afectada del metal base (ZAC)
Entonces, ¿qué es HAZ?
El área del metal base al lado de la soldadura que no se derrite pero que cambia por el calor soldadura. De alguna manera esta zona es tratada térmicamente por el proceso de soldadura, es decir, se han alterado sus propiedades mecánicas. En teoría, la ZAT se refiere a todas las áreas del metal base calentadas por encima de la temperatura ambiente durante la soldadura. En la práctica, el término ZAT se utiliza para describir las áreas alteradas por la entrada de calor de la soldadura.
Ancho de ZAT?
El ancho de la ZAT depende principalmente de la entrada de calor y la conductividad térmica (disipación de calor en el metal base). Si disminuye la entrada de calor o aumenta la conductividad térmica, el tamaño de la ZAT disminuirá. Esto significa que una soldadura hecha con el proceso SMAW normalmente producirá una HAZ más estrecha que una hecha con FCAW (usando un electrodo de gran diámetro). De manera similar, los aceros inoxidables tendrán una ZAT más grande que los aceros al carbono, ya que la conductividad térmica (calor) es menor que la del acero.
¿Propiedades y transformación durante la soldadura en ZAT?
El diagrama de fases de hierro-carbono muestra que una transformación de fase comienza cuando la temperatura alcanza los 723 ° C. A esa temperatura, BCC se transforma en FCC. Dado que las velocidades de enfriamiento de la soldadura a partir de temperaturas superiores a 723 ° C pueden ser rápidas, el endurecimiento del área de soldadura es común. La zona afectada por el calor (ZAT) es un área muy importante porque pueden ocurrir fallas de soldadura en esta zona.
Como puede verse en la Figura anterior, las transformaciones que tienen lugar ZAT dependen de la temperatura más alta alcanzada en cada punto de la zona durante la soldadura.
Esta figura ilustra lo que le sucede a un acero que se ha trabajado en frío antes de soldar. Este es el caso de la mayoría de las placas laminadas que no recibieron un tratamiento térmico después de la laminación. Donde la temperatura es mínima, los granos (deformados por laminación) utilizarán el calor proporcionado por el proceso de soldadura para recristalizar. Los granos largos (deformados al rodar) se transformarán en varios granos más pequeños. Las áreas donde la temperatura supera los 723 ° C mostrarán los efectos de las transformaciones de fase (BCC – FCC – BCC). Cerca de la línea de fusión de la soldadura, donde las temperaturas están justo por debajo del punto de fusión, se forman granos muy grandes. Esta es generalmente la parte más débil de una soldadura.
Haga clic aquí para calcular la temperatura de transformación en acero utilizando sus elementos de aleación.
Cuando es importante limitar el crecimiento de grano en la ZAT, el soldador debe seguir estrictos procedimientos de soldadura y limitar la entrada de calor utilizando cordones de soldadura pequeños (larguerillos) cuando sea posible. El tejido se usa comúnmente, pero debe limitarse a aceros simples con bajo contenido de carbono donde los tratamientos térmicos tienen efectos menores.
