Tensiones residuales de soldadura
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Durante el proceso de fabricación de recipientes a presión, en muchos casos se realiza un tratamiento térmico ISR o final. Hoy, al revisar los documentos, encontré una frase que, junto con la situación real en las plantas de fabricación, indica lo siguiente: sin la acción de fuerzas externas, las tensiones de soldadura quedan equilibradas dentro de la pieza soldada. Con frecuencia, una vez terminada la soldadura de la soldadura longitudinal de un tubo, no se realiza de inmediato el ISR; en su lugar, se espera a que varios componentes se sometan al ISR conjuntamente, o simplemente no se realiza el ISR y se procede directamente al tratamiento térmico final ； En esta situación, ¿no se realiza el ISR de inmediato? ¿No hay riesgo de liberación de tensiones y aparición de grietas? Mejor dejarlo así, sin moverlo; en general no se liberará, así que no hay problema, ¿verdad?
En el caso del acero CRMO, a menudo se elimina el hidrógeno inmediatamente después de la soldadura. Pero en el caso del ISR, a menudo se puede retrasar ese proceso. ¿Cuánto tiempo se puede retrasar y cómo se determina ese plazo? ¿En qué otras situaciones se puede omitir el ISR y realizar solo el tratamiento térmico final?
Por lo general, los materiales que son bastante sensibles al hidrógeno deben someterse a un tratamiento de eliminación de hidrógeno inmediatamente después de la soldadura. En los casos en que no se puede realizar el tratamiento de eliminación de hidrógeno de inmediato, es necesario controlar la temperatura de la soldadura; esto se debe a que, a medida que la temperatura aumenta, la solubilidad del H en el interior de los cristales también aumenta gradualmente. Si la temperatura disminuye abruptamente, el H se liberará y se acumulará, lo que causará la aparición de grietas o burbujas en el interior. En el caso de otros materiales no sensibles a la hidrógeno, el tratamiento térmico posterior a la soldadura tiene como objetivo principal eliminar las tensiones residuales indeseables; mediante cambios en la temperatura T, las propiedades de la zona de la soldadura del material se estabilizan gradualmente. Los casos en que las tensiones residuales causan grietas no se manifiestan de forma concreta a corto plazo. “La premisa de la frase “Bajo la ausencia de fuerzas externas, las tensiones de soldadura están equilibradas dentro de la pieza soldada” es que el espacio-tiempo está en reposo. Siempre que cambia el entorno, se generan fuerzas. Es cierto que las fuerzas internas en la soldadura están equilibradas; sin embargo, cuando existen tensiones indeseables con una fuerte direccionalidad, esto provoca una disminución del valor de la tensión útil, reduciendo así la resistencia de la soldadura bajo las condiciones de uso.
Una vez que se completa la soldadura de una costura, tomando como ejemplo el material CrMo, ¿hasta cuándo se puede posponer el tratamiento térmico intermedio después de eliminar el hidrógeno? A veces, no es necesario realizar el tratamiento térmico intermedio; basta con esperar al tratamiento térmico final. ¿En qué situaciones se puede prescindir del tratamiento térmico intermedio y esperar directamente al tratamiento térmico final?
También ocurre esta situación: existe miedo a que se produzcan grietas al realizar la soldadura. Pero, por otro lado, “en ausencia de fuerzas externas, las tensiones de soldadura quedan equilibradas dentro de la pieza soldada”. ”Tampoco necesariamente se producen grietas. Es muy probable que se produzcan grietas después del tratamiento térmico directo final; en ese caso, la reparación resulta bastante complicada. Por lo tanto, se recomienda realizar un ISR; si no hay problemas, mejor aún. Nota: “Sin la acción de fuerzas externas, las tensiones de soldadura se equilibran dentro de la pieza soldada.” ”Esta frase no tiene problema; al ser un recipiente a presión, al estar en uso soporta presión, lo que hace que las tensiones internas cambien. Es posible que ocurran flujos, liberaciones o deformaciones, e incluso que se produzcan grietas. Si surgen problemas durante el uso, las complicaciones serán grandes.
Si el CrMo requiere o no un tratamiento de alivio de tensiones se determina según las circunstancias específicas, y depende del material, el espesor, la estructura y la ejecución del proceso. Para el 15CrMo, normalmente realizamos un tratamiento de eliminación de hidrógeno después de la soldadura; para el 12Cr2Mo1, normalmente se aplica ISR ； Las soldaduras circunferenciales generalmente se someten a tratamiento de deshidrogenación; para las soldaduras longitudinales y las soldaduras de conexiones, se realiza el ISR directamente después de la soldadura, sin necesidad de efectuar el DHT ； Por ejemplo, en el caso de las placas de acero 15CrMo de espesor reducido, tras el tratamiento DHT post-soldadura y al obtener resultados satisfactorios en las pruebas después de 48 horas, procedemos directamente al PWHT. En cambio, para el 12Cr2Mo1, primero realizamos el ISR; una vez que los resultados son satisfactorios, finalmente se aplica el PWHT. Si el precalentamiento y el DHT se realizan bien según el proceso, a veces no hay ISR.