Evaluación de la soldabilidad de piezas de la aleación 718 con diferentes contenidos de Si fabricadas mediante microfusión y trayectorias térmicas y mecanismo de agrietamiento en caliente en soldaduras laser

En este trabajo, se investigó la soldabilidad y la susceptibilidad al agrietamiento en caliente de cinco fundiciones de inversión de aleación 718 en soldadura por haz láser (LBW). Se estudió la influencia de la composición química, con contenidos de Si variables de 0,05 a 0,17 % en peso, la tasa de solidificación y el tratamiento térmico previo a la soldadura, realizando tres pruebas de soldabilidad diferentes, es decir, ductilidad en caliente, Varestraint y pruebas de cordón sobre placa, después del prensado isostático en caliente (HIP) y el tratamiento de recocido en solución. El inicio de la caída de la ductilidad en caliente se relacionó directamente con la presencia de fase Laves residual, mientras que el comportamiento de recuperación de la ductilidad en caliente se conectó con el contenido de Si y el tamaño de grano γ. Las pruebas Varestraint de LBW dieron lugar a un agrietamiento mejorado en la zona de fusión (FZ) con un agrietamiento mucho más reducido en la zona afectada por el calor (HAZ) que fue mayormente independiente del contenido de Si y la fase Laves residual. La caracterización microestructural de muestras de soldadura de cordón sobre placa mostró que la susceptibilidad al agrietamiento de la ZAT estaba estrechamente relacionada con la morfología de la soldadura. Se detectaron múltiples grietas en la ZAT en soldaduras con forma de clavo o hongo, típicas en soldaduras de bajo peso molecular (LBW) en modo ojo de cerradura, independientemente de la composición química y la historia térmica de las piezas fundidas. En todas las soldaduras de bajo peso molecular, se formó en la zona de fusión (FZ) una fase de Laves con una composición similar a la eutéctica del diagrama de equilibrio pseudobinario de la aleación 718. La composición de esta fase de Laves regenerada coincidió con la película continua de fase de Laves observada a lo largo de las grietas de la ZAT. Esto constituyó una sólida evidencia del mecanismo de relleno, descrito como la humectación e infiltración de líquido terminal a lo largo de los límites de grano γ del material original. Los resultados actuales sugieren que este mecanismo de agrietamiento se activó en intersecciones de tres puntos resultantes del cruce perpendicular de los límites de grano columnares con la línea de fusión y se vio potenciado por las formas de soldadura de clavo o hongo y las características de grano γ estrecho y columnar de las piezas fundidas. Ni las pruebas de soldabilidad Varestraint ni las de ductilidad en caliente pueden reproducir este mecanismo de agrietamiento en particular.