Effect of Heat Input on the Fe-based Nanostructured Weld Overlay

In the last years there have been developed several consumables that deposit hard nanostructured iron-based metals with high resistance to abrasive wear. The erosive and abrasive wear resistances are mainly controlled by the chemical composition and the microstructure. In turn, the microstructure of the deposited metal usually shows variations with the experimental welding procedure, particularly related to the heat input. Also, the operating parameters that define the heat input (voltage, current and welding speed) affect aspects such as bead geometry (wide, penetration and reinforcement) and dilution with the base metal of the bead. The purpose of this work was to study the effect of heat input on the geometry of the bead, the dilution and the microstructural characteristics of a nanostructured iron-based alloy deposited by FCAW. Several samples with heat input between 0.5 and 3.5 kJ/mm were welded. Chemical composition was determined, microstructure was studied using both optical and electronicOriginal Abstract: En los ultimos anos se han desarrollado consumibles de soldadura que depositan recubrimientos duros de aleaciones base hierro nanoestructuradas de gran resistencia al desgaste abrasivo. Las resistencias al desgaste erosivo y abrasivo estan controladas principalmente por la composicion quimica y la microestructura. A su vez, la microestructura del metal depositado puede presentar variaciones con el procedimiento de soldadura empleado, especialmente en relacion al aporte termico. Los parametros operativos que definen el aporte termico (tension, corriente y velocidad de soldadura) afectan aspectos como la geometria del cordon (ancho, penetracion y sobremonta) y la dilucion con el material base. El proposito de este trabajo fue estudiar el efecto del calor aportado sobre las caracteristicas geometricas del cordon, la dilucion y la evolucion microestructural de una aleacion nanoestructurada base hierro, depositada por FCAW. Se soldaron muestras con aportes termicos de entre 0,5 y 3,5 kJ/mm. Sobre cada cupon soldado se realizo un relevamiento dimensional, se analizo la composicion quimica y se caracterizo la microestructura usando microscopias optica y electronica de barrido y difraccion de rayos X. Tambien se midieron la microdureza del deposito, el tamano de cristalita y el grado de dilucion. Se observo una gran influencia de las condiciones de proceso sobre la geometria del cordon. La dilucion vario entre un 30 y un 40%, la microdureza del deposito