Soldadura de Acero Maraging C250 en chapa fina: comparación entre procesos GTAW-Pulsado y Láser

Abstract

La soldadura de aceros maraging en chapa fina es relevante en la construcción de componentes estructurales de motores de combustible sólido para aplicaciones en las industrias aeroespacial y de defensa. Entre los procesos más avanzados se encuentran el GTAW-Pulsado y la Soldadura Láser (LW). Se estudiaron la evolución microestructural y las propiedades mecánicas de uniones soldadas de un acero maraging C250 en chapa fina, obtenidas mediante ambos procesos. Se realizaron juntas a tope, sin material de aporte y de una sola pasada. Posteriormente, las muestras fueron sometidas a un tratamiento térmico post-soldadura (PWHT). Se realizó un análisis dimensional y se analizó la microestructura en las distintas zonas de las uniones, discutiendo las transformaciones de fase que tienen lugar en cada una de ellas en función de las temperaturas alcanzadas, para cada condición estudiada. Se analizaron las propiedades mecánicas mediante perfiles de microdureza y ensayos de tracción. Se observó que el proceso de LW presenta un menor tamaño de la zona fundida (MS) y Zona Afectada por el Calor (ZAC), así como menor tamaño de célula y de grano, respectivamente. No se observaron diferencias significativas en la cantidad de austenita revertida en el MS de las muestras con PWHT de ambos procesos. En ambos casos se obtuvieron eficiencias de junta superiores al 95 %.

The welding of thin sheet maraging steels is a relevant aspect for the fabrication of structural components of solid rocket motors for applications in aerospace and defence industries. Among the processes available to weld them, GTAW-P and LW are the most relevant. The microstructural evolution and mechanical properties of welded joints of a C250 maraging steel in 2 mm thick, obtained by both processes, were comparatively studied. Butt joints without filler material in a single pass were welded. Subsequently, the samples were subjected to post-weld heat treatment (PWHT). A dimensional and microstructural analysis were carried out on the joints, discussing the phase transformations that take place in each zone of them. The mechanical properties were evaluated by means of microhardness profiles and transversal tensile tests. It was observed that the LW process presents a smaller Weld Metal (MS) and Heat Affected Zone (ZAC). No significant differences were observed in the amount of reverted austenite in the MS of the PWHT samples from both processes. In both cases, joint efficiencies greater than 95 % were obtained.