Recomendaciones Profesionales para la Soldadura del Acero al Manganeso 12-14% (Acero Hadfield)

El acero al manganeso 12-14%, también conocido como **acero Hadfield**, es un material austenítico no magnético con propiedades excepcionales de resistencia al desgaste y a los impactos. Su uso es frecuente en sectores como la minería, la trituración de materiales y la industria ferroviaria. Sin embargo, su
soldadura requiere estrictos controles técnicos debido a su comportamiento metalúrgico particular. Este informe presenta las recomendaciones profesionales para la soldadura segura y eficiente del acero Hadfield, incluyendo prácticas de preparación, selección de materiales de aporte, control térmico y técnicas de aplicación.

1. Consideraciones Generales

El acero al manganeso 12-14% es altamente sensible a la formación de microestructuras frágiles en la zona afectada por el calor (**ZAC**) durante el proceso de soldadura. Esto se debe a su elevado contenido de carbono y manganeso, que favorece la formación de carburos indeseables y estructuras no austeníticas si no se aplican procedimientos adecuados.

2. Selección de Material de Aporte

Para preservar la integridad austenítica del acero base, se recomienda utilizar electrodos o alambres con alto contenido de manganeso (Mn > 14%) y carbono controlado. Los consumibles deben estar diseñados específicamente para aceros resistentes al desgaste.

  • Electrodos sugeridos: AWS A5.13 EFeMn-A o EFeMn-B.
  • Alambres para proceso MIG: ERFeMn-A.
  • Propiedades del material de aporte: alta tenacidad, endurecimiento por trabajo, estructura completamente austenítica.

3. Preparación de la Superficie

Antes de soldar, la superficie debe limpiarse completamente de óxidos, grasas, pintura y material de desgaste endurecido por trabajo. Se recomienda un desbaste con esmeril para exponer el material base.

  • Espesor recomendado para preparación: 3 a 5 mm.
  • Ángulo de bisel: entre 60° y 70°, dependiendo del espesor total de la pieza.

4. Control de Temperatura

El control térmico es fundamental para evitar la formación de estructuras frágiles y minimizar el riesgo de fisuración.

  • Precalentamiento: Generalmente no se recomienda, a menos que se trabaje en ambientes fríos (por debajo de 10 °C). En esos casos, precalentar a 100 – 150 °C.
  • Temperatura interpasada: Mantener por debajo de 260 °C.
  • Enfriamiento: Se debe permitir un enfriamiento rápido al aire después de la soldadura. Nunca usar enfriamiento lento (por ejemplo, en arena o aislamiento).

 

5. Técnica de Soldadura

Utilizar cordones cortos y alternados para reducir la acumulación de calor.

Se recomienda el uso de procesos **SMAW (soldadura manual por arco eléctrico)** o **GMAW (soldadura MIG/MAG)** con parámetros controlados. Evitar sobrepasar la zona de fusión del metal base más allá de 3 mm para minimizar la ZAC.

Parámetros sugeridos (GMAW):

  • Voltaje: 24–30 V
  • Amperaje: 180–280 A
  • Velocidad de avance: 20–30 cm/min

6. Ensayos Posteriores y Verificación

Se recomienda la inspección mediante:

  • Líquidos penetrantes para detectar fisuras superficiales.
  • Ultrasonido para verificar la integridad interna del cordón.
  • Ensayos de dureza y microestructura si el cordón está sometido a carga crítica.

7. Conclusión

La soldadura del acero al manganeso 12-14% debe realizarse bajo estrictos parámetros técnicos para preservar su estructura austenítica y asegurar el desempeño en condiciones de desgaste severo. La selección adecuada de consumibles, el control térmico y la correcta aplicación del procedimiento son claves para evitar defectos en la unión y garantizar la resistencia al impacto y al desgaste por trabajo.

En Prigo Aceros Especiales S.A. de C.V., somos expertos en el manejo y las propiedades del acero al manganeso. Si requiere asistencia o tiene preguntas sobre la soldadura de este material, no dude en contactarnos.

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Referencias Bibliográficas – Acero Hadfield


Referencias Bibliográficas –
Soldadura del Acero al Manganeso 12-14%

ASTM International. (2014). ASTM A128/A128M-14: Standard Specification for Steel Castings, Austenitic Manganese. West Conshohocken, PA: ASTM International.
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American Welding Society (AWS). (Sin fecha). Welding Certifications, Courses & Resources for Welding Professionals.
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CompraCo. (2024). How to weld high manganese steel?. CompraCo Blog.
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Zellagui, R., Hemmouche, L., Ait-Sadi, H., & Chelli, A. (2019). Effect of Element Addition, Microstructure Characteristics, Mechanical Properties, Machining and Welding Processes of the Hadfield Austenitic Manganese Steel. Archives of Metallurgy and Materials, 64(2), 527-535.
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