recuperacion de un eje aisi 4140 presentación bolivia.pdf
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Recuperacin de un Eje de
Transmisin AISI 4140
Ego Aguirre Palacios
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INTRODUCCION
En los Ingenios Azucareros comnmente se usan
turbinas de vapor para la transformacin de energa
trmica en energa mecnica necesaria para el
accionar del sistema de molienda de la caa de
azcar.
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INTRODUCCION
Los Ejes de Transmisin son elementos sometidos a
grandes esfuerzos por lo que normalmente se utilizan
aceros de baja aleacin y alta resistencia para su
fabricacin. Estos ejes normalmente se suministran en
estado BONIFICADO (Templado y Revenido).
En nuestro caso referimos a un eje AISI 4140 de 45cm
de dimetro y 3,0m de longitud (Aprox. 4,00 Ton). A este
eje se le hizo un canal en un lugar equivocado y el tema
en cuestin fue la recuperacin o no de este delicado
elemento de transmisin.
Solo para informacin el precio de un nuevo eje esta
en el orden de los US$18,000.
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INTRODUCCION
Eje Ranurado
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Problemtica del Caso
Demostrar que con un procedimiento
adecuado de soldadura se puede recuperar
las dimensiones originales del eje, evitando
la aparicin de fisuras y manteniendo las
propiedades mecnicas.
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Algunos Conceptos de Repaso
Fe + C
Fe + C + Aleantes (Mn, Cr, Ni , Mo, W, Ti, etc.)
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Algunos Conceptos de Repaso
Aceros para Alto Impacto
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Algunos Conceptos de Repaso
Aceros para Herramientas
Tenacidad
Dureza
Resistencia al Desgaste
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Algunos Conceptos de Repaso
Aceros de Alta Resistencia
Alta Resistencia Mecnica
Resistencia a Impacto a Bajas Temperaturas
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Algunos Conceptos de Repaso
Aceros Resistentes al Calor
Alta Resistencia Mecnica + Resistencia abrasin + Corrosin
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Algunos Conceptos de Repaso
http://www.geocities.jp/ohba_lab_ob_page/Structure/Cementite.JPG -
Algunos Conceptos de Repaso
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Propiedades de las Fases y Constituyentes del
Acero
La fases presentes dependen del tipo y cantidad de elementos aleantes as
como del tratamiento trmico al que este sujeto el acero
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Fases y Constituyentes en la Soldadura del
Acero
Cuando se realiza un cordn de
soldadura se producen diversas
microestructuras debido a los
diferentes gradientes trmicos
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Acero AISI 4140
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Grado de Soldabilidad AISI 4140
ZONA I
ZONA
II
ZONA III
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
C.E.%
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
%
C
AISI 4140
Zona I : Acero de poca susceptibilidad a la fisura
Zona II : Acero de alta templabilidad
Zona III : Acero cuya microestructura resultante por efecto del calor es
susceptible de fisuracin bajo cualquier condicin
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Procedimiento de Soldadura
CONTROLES
1. Seleccin del Proceso de
Soldadura
2. Seleccin del Material de
Aporte
3. Parmetros de Soldeo (Heat
Input).
4. Secuencia de Soldeo a Seguir
5. T Precalentamiento
6. T Interpase
7. T Post-calentamiento
8. Velocidad de enfriamiento
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Procedimiento de Soldeo
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Seleccin del Proceso de
Soldeo
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El Hidrgeno es causante de fisuracin por lo que
debemos evitarlo en lo posible
Seleccin del Proceso de Soldeo
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Se selecciona el Proceso MIG/MAG debido al bajo potencial de Hidrogeno
que se genera en el metal de soldadura
Seleccin del Proceso de Soldeo
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Se utiliza un Metal de Aporte de Caractersticas Similares al AISI 4140
Seleccin del Material de Aporte
AISI 4140
Material de Aporte:
Carbofl NiCrMo
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Material de Aporte
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Temperatura de Precalentamiento
Diagrama de Transformacin Isotrmica del Acero AISI 4140
La Temperatura de
Precalentamiento se
determina tomando la
Temperatura de Inicio
de Formacin de
Martensita Ms= 325oC
Objetivo: Evitar la
aparicin de fases duras
(Frgiles) como lo es la
MARTENSITA
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Secuencia de Soldeo
Se Aplica la Tcnica del Doble Pase de Soldeo con Control del Calor de Entrada.
Martensita Revenida
Martensita: Zona Frgil
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Secuencia de Soldeo
Se Aplica la Tcnica del Doble Pase de Soldeo con Control del Calor de Entrada.
Martensita Revenida
Martensita: Zona Frgil
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Secuencia de Soldeo
Ejecucin de Probetas Para Determinar Parmetro ptimos
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Secuencia de Soldeo Ejecucin de Probetas Para Determinar Parmetro ptimos
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Secuencia de Soldeo Ejecucin de Probetas Para Determinar Parmetro ptimos
Zona Muy
delgada con
Menor Dureza en
la ZAC
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Secuencia de Recuperacin del
Eje AISI 4140
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Zona a Rellenar
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Precalentamiento
F:/P1030020.MOV -
Secuencia de Soldeo
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Secuencia de Soldeo
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Calentamiento de Cal
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Ensamblaje Para Enfriamiento con Cal
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Vertiendo Cal
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Desmontaje de Deposito para Cal
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Eje a Temperatura Ambiente
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Maquinado de Eje 4140
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NDT Partculas Magnticas
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Partculas Magnticas
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CONCLUSIONES
* Se ha demostrado que siguiendo un estricto
control de todas las variables involucradas en el
proceso de recuperacin del eje de transmisin, se
puede obtener un resultado satisfactorio tanto
desde el punto de vista de sanidad como de
propiedades mecnicas del material.
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AGRADECE SU GENTIL ATENCION
email: [email protected] Pg. Web: www.soldexa.com.pe