Evaluación de la tenacidad a la fractura en una soldadura tipo SAW en las direcciones circunferencial longitudinal y corta radial de tubo de acero API 5L

Abstract

RESUMEN: Se evaluó la tenacidad a la fractura de una soldadura longitudinal tipo SAW en tubo de acero API 5L de 36” de diámetro y 1” de espesor, mediantes probetas estándar CT en la dirección circunferencial longitudinal así como en la dirección corta radial con probetas SEN Curvas No Estándar. La entalla iniciadora de grieta fue alineada para que la fractura se desarrolle en la zona del metal depositado de una soldadura para las dos direcciones de prueba. Las pruebas se realizaron en aire a temperatura ambiente utilizando una maquina servohidráulica de ciclo cerrado en control por carga. El valor medido de tenacidad a la fractura para la dirección circunferencial longitudinal fue 75.4 ± 3.2MPa m mientras que el valor de la tenacidad a la fractura para la dirección corta radial fue 56.3 ± 2.9MPa m . La diferencia de tenacidad a la fractura en las direcciones evaluadas se atribuyó a la anisotropía de la soldadura debido al porcentaje, tamaño promedio de las inclusiones no metálicas, a la distribución de microconstituyentes y la cantidad de poros correspondientes a cada dirección evaluada, dando como resultado una menor resistencia al avance de la grieta facilitando el proceso de la propagación al proveer una trayectoria más favorable para la separación del plano de fractura traduciéndose en valores bajos de tenacidad a la fractura en la dirección corta radial. ABSTRACT: Fracture toughness of at a longitudinal type SAW weld of API 5L steel pipe of 36” diameter and 1” thick was evaluated using standard CT test specimens at the circumferential-longitudinal direction and at the short radial direction using nonstandard curved SEN test specimens. The crack initiating notch was aligned to make the crack propagate through the metal deposited zone of the weld for both directions. The tests were carried out in air and room temperature using a servohydraulic machine under load control. The measured fracture toughness value for circumferential-longitudinal direction was 75.4 ± 3.2MPa m and the measured fracture toughness value for the short radial direction was 56.3 ± 2.9MPa m . The differences of the fracture toughness values at the evaluated directions were attributed to the weld anisotropy due the average size and percentage of nonmetallic inclusions, the microconstituents distribution and to the pore content for each direction, resulting in a lower resistance to the crack propagation, facilitating propagation process by providing a more favorable path for the fracture separation plane resulting in low values of fracture toughness at the short radial direction.