Micrographic Analysis of SMAW Welding
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Published:
Dec 4, 2025
Keywords:
Ferrite, Metallography, Pearlite, SMAW, Electric welding
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Abstract
The study focuses on analyzing the microstructure of low-carbon AISI 1020 steel after being subjected to the Shielded Metal Arc Welding (SMAW) process. For this purpose, samples were prepared from both the base material and the heat-affected zones (HAZ) produced during welding. The specimens were mounted in polyester resin, polished, and chemically etched with a 5% Nital solution, which allowed the phases present in the material—such as ferrite, pearlite, and martensite—to be highlighted. Using a metallographic microscope, images were captured at different magnifications (100x, 200x, and 400x), showing that areas near the weld bead in the base material exhibited a ferritic matrix with dispersed pearlite and a fine grain size; in the HAZ grain growth and acicular morphologies compatible with high cooling-rate transformations (bainite/martensite) were observed; while the weld bead showed columnar grains with a predominance of ferrite and a lower pearlitic fraction. These results allow a correlation to be established between the welding process parameters and the microstructural changes, which is essential for optimizing the quality and integrity of welded joints.
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Salamanca Sarmiento, J. R., Villamizar Cruz, N. I., Casallas Ramírez, G., García Acosta, J. A., & Rivera Zuluaga, J. D. (2025). Micrographic Analysis of SMAW Welding . Ingenio Magno, 15(2), 1 - 15. Retrieved from http://revistas.santototunja.edu.co/index.php/ingeniomagno/article/view/3333
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References
[1] Abate, G., Osenda, A. P., & Krahmer, D. M. Degree of deformation versus microhardness of an AISI 1010 cold forged steel.
[2] Acosta Acosta, C. J. (2020). Análisis de soldadura del acero inoxidable martensítico AISI 420 con acero de medio carbono AISI 1045 y bajo carbono AISI 1018 por soldadura SMAW y su influencia en las propiedades mecánicas (Bachelor's thesis, Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica).
[3] Ana M. (2018) Estudio de la microestructura de un cordón de soldadura de un acero P91 mediante microscopía electrónica de transmisión.
[4] Ariza Ardila, J. A., & Gómez Barrantes, C. F. Validación de un proceso de soldadura (GTWA) para la fabricación de perfileria estructural: caso de estudio perfileria fabricada por la empresa ICOPERFILES SA.
[5] Carlos, J. (2022). Metalografía de la Soldadura.
[6] Cuba Pérez, A., & Tenorio Misto, J. (2021). Estudio radiográfico, metalográfico y ensayo de doblez de soldadura en planchas de acero con bajo contenido en carbono de 6 milímetros en espesor.
[7] Da Conceição, L. A., Antunes, R. M., da Silva Costa, C. A., Aparecida, Í. L., da Luz, A. V., da Silva, A. N., ... & Cabral, R. D. F. (2019). Estudo da morfologia e das propriedades mecânicas do aço 1010. Revista Valore, 4(1), 936-944.
[8] Gramajo, J., Gualco, A., & Svoboda, H. (2021). Efecto de la velocidad de soldadura sobre la microestructura en aleaciones FE-CB-CR-W-MO-NB.
[9] Gutiérrez Terán, F. V., & Reinoso Toledo, A. A. (2020). Análisis comparativo de los efectos producidos ante la aplicación de procesos de corte por oxicorte (OFC), plasma (PAC) y electrohilo (WEDM) (Bachelor's thesis, Quito, 2020.).
[10] Higuera, F., Sarmiento, J. R. S., Joya, L. F. A., & Becerra, M. A. (2018). Análisis de acero laminado antes y después de soldado, mediante pruebas de metalografía y macroataque. Revista Ambiental Agua, Aire y Suelo, 9(1).
[11] Huaraca López, A. C. (2022). Caracterización metalográfica y evaluación del perfil de dureza en una junta soldada de acero ASTM A36 mediante el proceso de soldadura por fricción rotacional.
[12] Pegorini, E. Análise dos parâmetros do processo de soldagem a ponto por resistência na qualidade das juntas em estruturas automotivas.
[13] Reis, M. M. D. S. (2023). Estudo de fragilização e propriedades mecânicas de arames utilizados em armadura de tração de cabos umbilicais soldados de topo por resistência e por fricção.
[14] Reyna Núñez, A. A. (2019). Análisis microestructural del acero al carbono 1 010 después de ser sometido un proceso de corte por oxicorte y por plasma (Doctoral dissertation, Departamento de Metalurgia).
[15] Rivas, R., Chang, B., & Ríos, E. (2021). Soldabilidad de fundiciones de hierro gris, hierro nodular y de acero inoxidable A304. análisis metalográfico. Revista De la Escuela de Estudios de Postgrado, 0(1), 19-24.
[16] Sánchez, J. M. V., Castro, J. W. Z., Avellan, D. B. H., Pinargote, M. Z., & Cobeña, J. G. Z. (2023). Caracterización de los aceros 1018, 1020, y df2 según la norma SAE (Society of Automotive Engineer). MQRInvestigar, 7(2), 130-147.
[17] Valero Mondragón, S. M. (2019). Estudio metalográfico de una soldadura eléctrica de aleaciones disimiles.
[18] Lippold, J. C., & Kotecki, D. J. (2005). Welding metallurgy and weldability of stainless steels. John Wiley & Sons.
[19] A. C. Huaraca López, “Análisis metalográfico de acero AISI 1010 soldado por fricción,” Revista de Ingeniería y Tecnología, vol. 15, no. 2, pp. 45–53, 2022.
[20] J. M. V. Sánchez, L. Torres, and P. Ramírez, “Evaluación micrográfica de aceros de bajo y medio carbono soldados por SMAW,” Revista Científica de Materiales y Procesos, vol. 12, No. 1, pp. 33–42, 2023.
[21] R. S. Parmar and S. Dubey, “Effect of welding parameters on the mechanical properties of low carbon steel welds,” international Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 89, Nos. 7–8, pp. 2145–2153, 2017.
[22] ASTM International, ASTM E3-11: Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 2017.
[23] ASTM International, ASTM E407-07: Standard Practice for Microetching Metals and Alloys, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 2015.
[24] ASME BPVC, Edición 2023, Sección IX, QG-101
[2] Acosta Acosta, C. J. (2020). Análisis de soldadura del acero inoxidable martensítico AISI 420 con acero de medio carbono AISI 1045 y bajo carbono AISI 1018 por soldadura SMAW y su influencia en las propiedades mecánicas (Bachelor's thesis, Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica).
[3] Ana M. (2018) Estudio de la microestructura de un cordón de soldadura de un acero P91 mediante microscopía electrónica de transmisión.
[4] Ariza Ardila, J. A., & Gómez Barrantes, C. F. Validación de un proceso de soldadura (GTWA) para la fabricación de perfileria estructural: caso de estudio perfileria fabricada por la empresa ICOPERFILES SA.
[5] Carlos, J. (2022). Metalografía de la Soldadura.
[6] Cuba Pérez, A., & Tenorio Misto, J. (2021). Estudio radiográfico, metalográfico y ensayo de doblez de soldadura en planchas de acero con bajo contenido en carbono de 6 milímetros en espesor.
[7] Da Conceição, L. A., Antunes, R. M., da Silva Costa, C. A., Aparecida, Í. L., da Luz, A. V., da Silva, A. N., ... & Cabral, R. D. F. (2019). Estudo da morfologia e das propriedades mecânicas do aço 1010. Revista Valore, 4(1), 936-944.
[8] Gramajo, J., Gualco, A., & Svoboda, H. (2021). Efecto de la velocidad de soldadura sobre la microestructura en aleaciones FE-CB-CR-W-MO-NB.
[9] Gutiérrez Terán, F. V., & Reinoso Toledo, A. A. (2020). Análisis comparativo de los efectos producidos ante la aplicación de procesos de corte por oxicorte (OFC), plasma (PAC) y electrohilo (WEDM) (Bachelor's thesis, Quito, 2020.).
[10] Higuera, F., Sarmiento, J. R. S., Joya, L. F. A., & Becerra, M. A. (2018). Análisis de acero laminado antes y después de soldado, mediante pruebas de metalografía y macroataque. Revista Ambiental Agua, Aire y Suelo, 9(1).
[11] Huaraca López, A. C. (2022). Caracterización metalográfica y evaluación del perfil de dureza en una junta soldada de acero ASTM A36 mediante el proceso de soldadura por fricción rotacional.
[12] Pegorini, E. Análise dos parâmetros do processo de soldagem a ponto por resistência na qualidade das juntas em estruturas automotivas.
[13] Reis, M. M. D. S. (2023). Estudo de fragilização e propriedades mecânicas de arames utilizados em armadura de tração de cabos umbilicais soldados de topo por resistência e por fricção.
[14] Reyna Núñez, A. A. (2019). Análisis microestructural del acero al carbono 1 010 después de ser sometido un proceso de corte por oxicorte y por plasma (Doctoral dissertation, Departamento de Metalurgia).
[15] Rivas, R., Chang, B., & Ríos, E. (2021). Soldabilidad de fundiciones de hierro gris, hierro nodular y de acero inoxidable A304. análisis metalográfico. Revista De la Escuela de Estudios de Postgrado, 0(1), 19-24.
[16] Sánchez, J. M. V., Castro, J. W. Z., Avellan, D. B. H., Pinargote, M. Z., & Cobeña, J. G. Z. (2023). Caracterización de los aceros 1018, 1020, y df2 según la norma SAE (Society of Automotive Engineer). MQRInvestigar, 7(2), 130-147.
[17] Valero Mondragón, S. M. (2019). Estudio metalográfico de una soldadura eléctrica de aleaciones disimiles.
[18] Lippold, J. C., & Kotecki, D. J. (2005). Welding metallurgy and weldability of stainless steels. John Wiley & Sons.
[19] A. C. Huaraca López, “Análisis metalográfico de acero AISI 1010 soldado por fricción,” Revista de Ingeniería y Tecnología, vol. 15, no. 2, pp. 45–53, 2022.
[20] J. M. V. Sánchez, L. Torres, and P. Ramírez, “Evaluación micrográfica de aceros de bajo y medio carbono soldados por SMAW,” Revista Científica de Materiales y Procesos, vol. 12, No. 1, pp. 33–42, 2023.
[21] R. S. Parmar and S. Dubey, “Effect of welding parameters on the mechanical properties of low carbon steel welds,” international Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 89, Nos. 7–8, pp. 2145–2153, 2017.
[22] ASTM International, ASTM E3-11: Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 2017.
[23] ASTM International, ASTM E407-07: Standard Practice for Microetching Metals and Alloys, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 2015.
[24] ASME BPVC, Edición 2023, Sección IX, QG-101