-
- +86 130 5919 0518
- 008613059190518
- sales@super-steels.com
En la aplicación deTuberías de acero espirales, La soldadura y el corte son pasos esenciales, pero vienen con desafíos únicos en comparación con el acero al carbono típico debido a las características de la tubería de acero en espiral. Los siguientes puntos resaltan consideraciones cruciales y posibles problemas encontrados en la soldadura de tubos de acero en espiral.
Grietas de alta temperatura
Durante la soldadura, las tuberías de acero en espiral son susceptibles a varias grietas de alta temperatura, que pueden desarrollarse en la unión soldada y la zona afectada por el calor (HAZ). Estas grietas generalmente incluyen:
Grietas de solidificación: Ocurre a medida que la soldadura se solidifica.
Microgrietas: Pequeñas grietas que a menudo se forman dentro del metal de soldadura.
Grietas HAZ: Grietas dentro de la zona afectada por el calor que rodea la soldadura.
Grietas de recalentamiento: Grietas que se desarrollan durante el recalentamiento posterior a la soldadura.
Grietas de baja temperatura
Las tuberías de acero en espiral también pueden experimentar grietas a baja temperatura, principalmente debido a la difusión de hidrógeno, la rigidez de la unión soldada y la estructura endurecida dentro de la zona de soldadura. Para mitigar las grietas de baja temperatura:
Minimizar la difusión de hidrógeno durante la soldadura.
Precaliente el material y aplique un tratamiento térmico posterior a la soldadura según sea necesario.
Reducir el grado de restricción en la unión soldada.
Dureza de las juntas soldadas
Las uniones soldadas en tubos de acero en espiral se diseñan típicamente para incluir aproximadamente 5-10% de ferrita para reducir la susceptibilidad al agrietamiento a alta temperatura. Sin embargo, la presencia de ferrita puede reducir la tenacidad a baja temperatura, ya que un aumento en la ferrita disminuye la tenacidad del área soldada.
Equilibrio de austenita y ferrita
Al soldar tubos de acero en espiral, la reducción de la austenita en el área de la junta puede afectar negativamente la tenacidad. A medida que aumentan los niveles de ferrita, la tenacidad disminuye significativamente, especialmente en los aceros inoxidables ferríticos de alta pureza donde los oligoelementos como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno contribuyen a una disminución de la tenacidad.
Inclusiones de óxido
Un aumento en el contenido de oxígeno durante la soldadura puede conducir a inclusiones de tipo óxido en el metal de soldadura. Estas inclusiones sirven como sitios o caminos de iniciación de grietas para la propagación de grietas, reduciendo aún más la tenacidad de la junta. Además, el nitrógeno del gas protector puede mezclarse en la soldadura, dando lugar a formaciones de Cr2N similares a las de las reinetas a lo largo de ciertos planos de escisión, endureciendo el material y disminuyendo la tenacidad.
Sigma (σ) Fase de fragilización
Los aceros inoxidables austeníticos, ferríticos y dúplex son susceptibles a la fragilización de la fase σ debido a la precipitación de un pequeño porcentaje de fase α en el material. Esta fase normalmente precipita a temperaturas entre 600-900 °C, especialmente cerca de 750 °C, y reduce significativamente la tenacidad. Para evitar la fragilización de la fase σ, se recomienda minimizar el contenido de ferrita en los aceros inoxidables austeníticos.
475 °C fragilidad
Cuando los tubos de acero en espiral hechos de aleación de Fe-Cr se mantienen a 475 °C (o dentro de un intervalo de 370-540 °C) durante un período prolongado, se produce fragilidad. Esto es resultado de la descomposición de la aleación de Fe-Cr en fases α baja en cromo y α' alta en cromo. Una vez que la concentración de cromo en la fase α' supera el 75%, el tipo de deformación cambia de deslizamiento a deformación gemela, conduciendo a fragilización a esta temperatura.
Al tener en cuenta estos factores, los procesos de soldadura para tubos de acero en espiral se pueden optimizar para reducir la probabilidad de agrietamiento y fragilidad mientras se mantiene la integridad estructural y la tenacidad en las uniones soldadas.