Optimización de un proceso semiautomático de soldadura tipo gmaw en la recuperación de materiales similares de la carcasa de una bomba hidráulica tipo tornillo

Abstract

El presente trabajo tiene por objeto la determinación de los parámetros de deposición óptimos, (velocidad de avance y velocidad de oscilación), del proceso semiautomático de recuperación por soldadura tipo GMAW, de la carcasa interna de una bomba tipo tornillo modelo P-3001, utilizando el acero AISI P20 como sustituto del acero ASTM-A216 WCB, acero con el que está construida la bomba, para la simulación del proceso de recuperación. Se seleccionó un diseño factorial 32 en el cual se variaron los dos parámetros anteriormente mencionados a tres niveles. Se evaluó la uniformidad del material mediante ensayos no destructivos y el ensayo de dureza estática obtenida por técnicas de microindentación. La respuesta a la variación de los parámetros seleccionados fue la penetración del cordón sobre el material base, donde se condujo un análisis de varianza para evaluar la significancia de los parámetros del proceso. La microestructura del material de aporte, zona afectada por el calor y material base, fueron estudiadas mediante Microscopía Óptica (MO), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). Se observó resultados más óptimos a altas velocidades mediante el análisis de varianza y desde el punto de vista microestructural a pesar de los cambios estructurales encontrados en las distintas zonas de la soldadura la microestructura entrelazada es continua a lo largo de la unión, generando una buena adherencia en la condición de máxima velocidad de avance y máxima velocidad de oscilación.

The present work aims to determine the optimal deposition parameters (travel speed and oscillation speed), of the semiautomatic GMAW welding recovery process, in the inner shell of a screw pump model P-3001, using steel AISI P20 steel as a substitute for ASTM A216 WCB, steel with which the pump is built, to simulate the recovery process. Factorial design was selected 32 in which the two parameters are varied at three levels above. We evaluated the uniformity of the material thru non-destructive testing and by the static hardness test obtained by microindentation techniques, performing a hardness sweep in the cross section of the sample defining six (6) test areas. The response to the variation of the selected parameters was the bead penetration on the base material, where an analysis of variance was conducted to evaluate the significance of the process parameters. The microstructure of the filler metal, heat affected zone and base material were studied by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), It was observed in the variance analysis that we get better results at higher velocities and from the microstructural standpoint, despite structural changes found in the different metallurgical zones of the weld, is continuous intertwined microstructure along the junction, generate a good grip on the condition of maximum forward speed and maximum speed of oscillation.