Tabla 3. Propiedades químicas del electrodo E6013 Propiedades químicas Elemento Porcentaje en peso Carbono (C) 0.12 % Manganeso (Mn) 0.60 % Fosforo (P) ≤ 0.03 % Azufre (S) ≤ 0.03 % Silicio (Si) 0.40 %
segueta, luego se procedió a lijar con lija para metal con aportación de agua en el proceso para retirar el material desprendido. Se utilizaron lijas # 150, # 280, #400, # 500, #600, # 1000, # 1500 y # 2000 en ese orden. En la figura 2 se ven las muestras montadas en sus bases y pulidas hasta lija # 2000.
Tabla 4. Propiedades mecánicas del electrodo E6013 Propiedades mecánicas Resistencia ultima a la tensión (psi) 75523 Resistencia a la cedencia (psi) 60919 Elongación (%) 15.0 De una barra cuadrada de acero AISI-1018 de 5/8 de pulgada (15.8 mm) se obtuvieron dos secciones de 5.5 mm de espesor, a una de estas se le corto una pequeña sección previo a la soldadura para tomarla como punto de comparación o muestra de control, esta se corto con una segueta para no afectar la pieza con calor, que se produciría con una cortadora eléctrica de disco. Los segmentos restantes se soldaron a filete y luego se corto la unión soldada transversalmente, de manera que se ve claramente el filete de la soldadura y el espesor de las piezas de acero (figura 1).
Figura 1. Muestra soldada y muestra de control Luego de eso las muestras deben ser lijadas y pulidas hasta darles un acabado de espejo para poder ser llevadas al microscopio óptico y además obtener un mejor resultado en las pruebas de dureza. Como generalmente las muestras son piezas muy pequeñas, estas se montan en bases poliméricas para su fácil manipulación y para garantizar superficies paralelas entre el apoyo de la base y la sección de la muestra. Primero se utilizo una lima para quitar las rayas más profundas dejadas por el corte con la
Figura 2. Muestras montadas en base Luego del pulido se procedió al ataque químico con Nital al 1%. Se aplico a toda sección de la muestra y se dejo actuar por 30 segundos. Como no reveló a los 30 segundos se procedió a seguir con la misma metodología cada 30 segundos hasta conseguir el revelado de la microestructura, aplicando y revisando luego del tiempo determinado en el microscopio óptico. La muestra de control tardo 1.5 min en revelar, mientras que la muestra soldada lo hizo en 3 min. Además de observar las muestras en el microscopio metalúrgico, se llevo la muestra soldada al microscopio electrónico de barrido con la intensión de lograr un mejor detalle de la microestructura además de obtener un análisis espectral de los elementos. Por último se le aplico un ensayo de dureza, en especifico Rockwell A, a ambas piezas para determinar la afectación por el calor en la resistencia del acero. Se hace una comparación entre ambas muestras y además entre un punto cercano al borde hasta el material de aporte para determinar alguna variación en la dureza esta zona. También se aprovechan estos datos de dureza para verificar los datos de resistencia de los dos aceros; el de aporte y el base según las tablas 2 y 4.
Resultados y análisis Análisis Metalográfico. A continuación se muestra una comparación de las imágenes obtenidas en el microscopio metalúrgico, de la muestra de control versus la muestra soldada.