Comparación fractomecánica y microestructural de soldaduras utilizadas en la recuperación de rodetes de turbina pelton

Abstract

Debido a los mecanismos de desgaste que se presentan en los rodetes de turbina Pelton y al estado de cargas dinámicas en que se encuentran durante su vida útil, se generan grietas que los deterioran. Se realizó la comparación fractomecánica y microestructural de tres materiales de aporte por soldadura empleados en la recuperación de rodetes de turbina Pelton para identificar el material más resistente a la propagación inestable de grietas; apuntando a incrementar la confiabilidad de las reparaciones realizadas en estas turbinas. Se evaluó la tenacidad a la fractura por ensayos CTOD, lo que requirió el diseño y construcción de un dispositivo para pruebas de flexión en tres puntos, además se realizó un examen microestructural por microscopio óptico y electrónico, con el fin de relacionar los valores obtenidos de las pruebas CTOD con las características microestructurales y los mecanismos de fractura de cada material. El máximo valor de tenacidad a la fractura CTOD fue alcanzado por el aporte austenítico E309, bajo esfuerzo de fluencia, el material de estructura martensítica E410 Ni Mo presentó el mínimo valor de tenacidad CTOD, de alta dureza y microestructura no homogénea con falla intergranular. El material de soldadura de alto cobalto y Manganeso, que ha sido reportado en la literatura como el más resistente al desgaste por cavitación y erosión, presentó un valor medio en su CTOD y un mecanismo de fractura mixto.