PASO 1:

Una vez determinado el material base de la pieza, el siguiente paso es determinar el grado de soldabilidad de dicho material, para ello se debe consultar a la información previamente obtenida.

Utilizaremos el diagrama de GRAVILLE, cuyos parámetros de ubicación son determinados por el contenido de carbono del material base y por su carbono equivalente (C:E) .Este último es resultado de la siguiente ecuación.

C . E .=%C+(%Mn+%Si)

6+

(%Ni+%Cr )15

+(%Cr+%Mo+%V )

5

C . E .=0.17+ 1.75+0.456

+ 0+015

+ 0+0+0.15

C . E .=0.55

Reemplazando los valores indicados determinamos el carbono equivalente del eje, siendo:

Ubicamos los valores del carbono y el carbono equivalente en el diagrama de GRAVILLE y determinamos que el material base se ubica en la zona III, por lo que el material base está

Punto de intersección

clasificado como un acero cuya microestructura resultante por efecto del calor es susceptible de fisuración bajo cualquier condición.

Diagrama de Schaeffler

El diagrama de Schaeffler se usa principalmente para predecir la estructura del metal de soldadura obtenido en la unión de aceros inoxidables disímiles, o de aceros inoxidables con aceros al carbono, con o sin aleación. Este diagrama fue obtenido por Al Schaeffler de manera empírica y permite determinar la estructura de un metal conociendo su composición.

Paso 2

Encontrar la composicion quimica del acero API 5L X70 Sustraer datos

Figura 1 Cuadro de API 5L X70

% C % Si % Mn % P % S % V % Nb % Ti

0.17 0.45 1.75 0.02 0.01 0.1 0.05 0.06

Cuadro de composicion quimica

Paso 3

Encontrar la composicion quimica del electrodo E8045 P2 H4R Sustraer datos

Figura 3 Cuadro de Electrodo E8045 P2 H4R

Paso 4

Realizar cálculos del cromo equivalente y el niquel equivalente

% C % Si % Mn % P % S % V % Nb % Ti

0.17 0.45 1.75 0.02 0.01 0.1 0.05 0.06

Cálculos del material API 5L X70

Cálculos del cromo equivalente

Cromo equivalente =%Cr+%Mo+1,5%Si+0,5%Nb

Cromo equivalente = 0 + 0 +1.5 x 0.45 + 0.5 x 0.05

Cromo equivalente = 0.7 %

Cálculos del niquel equivalente

Níquel equivalente =%Ni+30x%C+0,5x%Mn

Níquel equivalente = 0+ 30 x 0.17 + 0.5 x 1.75

Níquel equivalente = 5.975 %

Cálculos del electrodo

Cálculos del cromo equivalente

Cromo equivalente =%Cr+%Mo+1,5%Si+0,5%Nb

Cromo equivalente = 0.2 + 0.5 +1.5 x 0.80 + 0.5 x 0

Cromo equivalente = 1.9 %

Cálculos del niquel equivalente

Níquel equivalente =%Ni+30x%C+0,5x%Mn

Níquel equivalente = 1+ 30 x 0.12 + 0.5 x 1.7

Níquel equivalente = 5.45 %

Paso 5

Determinar el grado de dilución según el proceso

Figura 4 Cuadro de porcentajes de dilucion

Como utilizaremos el proceso FMAW tendremos una Disolución del 36.5%

Paso 6

Graficar los puntos de Cr equivalente y Ni equivalente

Figura 5 Diagrama de Schaeffler

Conclusión

Encontramos al material en la zona de Martensita

El material puede ser soldado pero teniendo medidas de seguridad porque se presenta las zonas de fragilización en Frío debido a la presencia de Martensita

Grafica de Seferian

Formulario

TP = 350 √ct−0.25

Ct = Cq + Ce

Cq = % C + Mn/6 + Si / 4

Ce = 0.005 x e (mm) x Cq

Paso 1

Determinar el % C , Mn y Si utlizando la tabla de composición química del acero ASTM A36

% C % Si % Mn % P % S % V % Nb % Ti

0.17 0.45 1.75 0.02 0.01 0.1 0.05 0.06

Figura 6 Cuadro de Acero API 5L X70

Paso 2

Encontrar valores utilizando formulas

Cq = % C + Mn/6 + Si / 4Cq = 0.17 + 1.75 /6 Cq = 0.46

Ce = 0.005 x e (mm) x CqCe = 0.005 x 12.5 x 0.46 Ce = 0.028

Ct = Cq + CeCt = 0.46 + 0.028Ct = 0.488

TP = 350 √ct−0.25

TP = 350 √0.488−0.25

TP = 170.74 ºC

Paso 3

Utilizar grafica de Seferian

Figura 7 Diagrama de Seferian

Conclusión

Definimos que la temperatura de precalentamiento será igual a 170 ºC aproximadamente.

Observación

Seferian no tiene en cuenta la energía neta aportada en el proceso de soldadura y por esta razón, las temperaturas resultantes son superiores a las realmente necesarias en aproximadamente 25 a 50 ºC lo cual nos dice que no estamos hablando de un temperatura exacta esto va depender de las condiciones en que se va a realizar la soldadura

DETERMINAR EL AMPERAJE A UTILIZAR

Figura 8 Cuadro de Electrodo E8045 P2 H4R

Conclusión

Tenemos un rango 170 a 250 Amperios

ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURAAPI 1104

REFERENCIA: API STANDART 1104, 5.2

FECHA: Mayo de 2015

PROCEDIMIENTODE SOLDADURAN°: CEC-API1104-01COMPAÑÍA: GRUPO 5 - TECSUP SOLDADURA DE: TUBERÍAPROCESO:FCAWMATERIAL: API 5L X 70 YIELD STRENGHT: 70 000 PSIDIÁMETRO: 32” SCH: 80 DIÁMETRO 812.8 mmESPESOR DE PARED: 12.5 mmDISEÑO DE LA JUNTA: BISEL EN “V”METAL DE APORTE: AWS A5.29 E8045-P2 H4R NUMERO DE PASES:

3CARÁCTERÍSTICAS ELECTRICAS: DC(-)E8045-P2 H4R POSICIÓN:DIRECCIÓNDESOLDEO: Vertical AscendenteNUMERO DE SOLDADORES:1TIEMPO ENTRE PASES: N.A.TIPO DE ALINEADORES: Puntos de soldadura, platinas REMOCIÓN DE ALINEADORES:

PulidoraLIMPIEZA Y/O PULIMENTO:Pulidora y grataPRECALENTAMIENTO:170°CFUNDENTE DE RESPALDO:N.A.VELOCIDAD DE AVANCE:9-11inch/minESQUEMA DE LA JUNTA:

TAMAÑO DEL ELECTRODO Y NÚMERO DE PASESPASE

N°ELECTRODO DIÁMETRO VOLTAJE AMPERAJE POLARIDAD VELOCIDAD

1E8045 P2

H4R4 mm 17-20 170 - 250 NEGATIVA 9-11inch/min

2E8045 P2

H4R4 mm 17-20 170-250 NEGATIVA 9-11inch/min

3E8045 P2

H4R4 mm 17-20 170-250 NEGATIVA 9-11inch/min

Elaboró Ricardo Parque Sanjinez Revisó

Ing. Ignacio Mamani Aprobó Ing. Ignacio Mamani

Fecha Mayo de 2015 Firma Fecha

SECUENCIA DE PASES