Abstract Underwater wet welding using the flux-cored self-shielded wire (FCAW-S) process has been the focus of study in recent years mainly due to its higher productivity compared to the shielded metal arc welding (SMAW) process. In the present investigation, the effect of an increase in heat input on the geometric and microstructural characteristics of weld beads on the ASTM A36 steel plate is evaluated. For this purpose, three experimental weld beads have been produced at different travel speeds, resulting in three different levels of heat input. The geometric characteristics evaluated were the penetration, reinforcement, and heat-affected zone (HAZ) width. In addition, the analysis of the internal porosity and the microstructure in the cross-section of each weld bead was realized. The main results showed that the increment in heat input increases the HAZ's reinforcement, penetration, and width. On the other hand, the microstructure of the fusion zone consisted of ferrite and bainite, while the presence of martensite was detected in the coarse-grained HAZ. The general analysis of the results indicated that it is possible to obtain class B welds according to underwater welding code AWS D3.6. fluxcored flux cored selfshielded self FCAWS FCAW S (FCAW-S SMAW (SMAW investigation A A3 purpose speeds penetration reinforcement heataffected affected HAZ (HAZ width addition crosssection cross section realized HAZs s hand bainite coarsegrained coarse grained D36 D D3 6 D3.6 D3.

Resumen La soldadura subacuática mojada utilizando el proceso con alambre tubular autoprotegido ha sido foco de estudio en los últimos años debido principalmente a su mayor productividad en comparación con el proceso de soldadura manual con electrodo revestido. En la presente investigación se evalúa el efecto del aumento del aporte térmico sobre las características geométricas y microestructurales de cordones de soldadura desarrollados sobre placas de acero ASTM A36. Para este propósito, fueron realizadas tres soldaduras experimentales con diferentes velocidades de avance resultando en tres niveles diferentes de aportación térmica. Las características geométricas evaluadas fueron la penetración, el refuerzo y el ancho de la zona afectada por el calor (ZAC), además, se llevó a cabo el análisis de la porosidad interna y de la microestructura en la sección transversal de cada cordón. Los principales resultados mostraron que el aumento de aporte térmico incrementa el refuerzo, la penetración y el ancho de la ZAC. Por otra parte, la microestructura de la zona de fusión consistió básicamente de ferrita y bainita, mientras que en la ZAC se detectó presencia de martensita. El análisis general de los resultados indicó que es posible obtener soldaduras clase B según el código de soldadura AWS D3.6. revestido A36 A propósito térmica ZAC, , (ZAC) además cordón parte bainita martensita D36 D D3 6 D3.6 A3 (ZAC D3.

Abstract The HSLA steel API 5L X70 is used to manufacture pipes for transporting hydrocarbons. The construction of pipe of this material involves high amount of welding, where the parameters used affect directly in the metallurgical structure and in the mechanical properties thereof when welded. Thus, to study the impact of the parameters of the submerged arc welding in mechanical strength and hardness of the heat affected zone (HAZ), it was held a central composite design which totaled 17 tests. The input variables were current, voltage and travel speed; as output variables was considered tensile strength and Vickers hardness of the HAZ. For this study it was used the SAW process (Submerged Arc Welding), tensile testing and Vickers hardness testing. The response surface methodology was used for modeling and the optimization was done using genetic algorithms and Pareto front graph. Sixteen combinations of parameters were obtained with the optimization, of which one was chosen to validate the models. With the results it was possible to establish satisfactory empirical mathematical models for the response variables.

Resumen El acero HSLA (High Strength Low Alloy) API 5L X70 es utilizado para fabricación de tuberías para transporte de hidrocarburos. La construcción de tuberías de este material involucra alta cantidad de soldadura, donde los parámetros empleados influyen directamente en las estructuras metalúrgicas y en las propiedades mecánicas del mismo cuando soldado. Así, para estudiar el impacto de los parámetros de soldadura por arco sumergido en la resistencia mecánica y dureza de la Zona Afectada por el Calor (ZAC), fue llevado a cabo un diseño central compuesto que totalizó 17 pruebas. Las variables de entrada fueron corriente, voltaje y velocidad de avance; como variables de salida se consideró resistencia a la tensión y dureza Vickers de la ZAC. Para tal estudio fue utilizado el proceso de soldadura por arco sumergido, pruebas de tensión y pruebas de dureza Vickers. Se utilizó la metodología de superficie de respuesta para el modelado y la optimización fue realizada utilizando algoritmos genéticos y la gráfica de frente de Pareto. Fueron obtenidas 16 combinaciones de parámetros con la optimización, de las cuales fue escogida una para validar los modelos. Con los resultados fue posible establecer modelos matemáticos empíricos satisfactorios para las variables de respuesta.