Bajo el efecto combinado de la tensión de soldadura y otros factores de fragilización, la fuerza de enlace atómico del metal en la zona local de la unión soldada de la tubería de acero se destruye, y la grieta formada por la nueva interfaz se denomina fisura de soldadura. Presenta muescas agudas y una gran relación de aspecto.
(1) Características de los defectos de grietas térmicas: Durante el proceso de soldadura de tuberías de acero, las grietas generadas por el metal de la soldadura y la zona afectada por el calor que se enfría a la zona de alta temperatura cerca del solidus son grietas térmicas.
Causa: Esto se debe al efecto combinado de la capa líquida formada por el eutéctico de bajo punto de fusión durante el enfriamiento y la cristalización del baño de fusión, y la solidificación bajo la acción de la tensión. El aumento del efecto de cualquiera de estos factores puede favorecer la formación de fisuras térmicas.
Medidas preventivas: Controlar el contenido de impurezas nocivas en la soldadura de tuberías de acero, es decir, el contenido de carbono, azufre y fósforo, y reducir la formación de eutéctico de bajo punto de fusión en el baño de fusión. El contenido de azufre y fósforo en el metal de la tubería soldada debe ser generalmente inferior al 0,03 %. La fracción másica de carbono en el alambre de soldadura no debe superar el 0,12 %. Para soldar componentes importantes, se deben utilizar electrodos o fundentes básicos. Controlar los parámetros de soldadura, aumentar adecuadamente el coeficiente de forma de la soldadura en las tuberías de acero y evitar soldaduras profundas y estrechas. Utilizar soldadura multicapa y multipaso, precalentar antes de soldar y enfriar lentamente después, seleccionar correctamente la forma de la junta de soldadura, organizar la secuencia de soldadura de forma razonable y procurar realizar soldaduras simétricas. Utilizar placas de cierre de arco para dirigir la picadura del arco hacia el exterior de la soldadura, de modo que, incluso si se producen fisuras por picadura, no afecten a la soldadura en sí.
(2) Características de los defectos de grietas en frío: Las grietas de soldadura que se generan cuando las juntas de las tuberías de acero soldadas se enfrían a una temperatura más baja (200~300 para el acero) se denominan grietas en frío.
Causas: Los defectos de fisuración en frío se producen principalmente en aceros de medio carbono, aceros de baja aleación y aceros de alta resistencia de aleación media. Las razones son: la mayor tendencia al endurecimiento del material de soldadura; la gran cantidad de hidrógeno disuelto en el baño de fusión; y la elevada tensión de restricción que se genera en la unión soldada durante el proceso de soldadura.
Medidas preventivas: Antes de soldar, seque bien la varilla y el fundente según las especificaciones para minimizar la presencia de hidrógeno. Limpie minuciosamente la ranura y las superficies de soldadura, eliminando suciedad, humedad y óxido, y controle la temperatura ambiente. Utilice materiales de soldadura de alta calidad y bajo contenido de hidrógeno, y procese adecuadamente sus procesos de soldadura. Al soldar acero de baja aleación y alta resistencia con gran templabilidad, utilice electrodos de acero inoxidable austenítico. Seleccione correctamente los parámetros de soldadura, incluyendo el precalentamiento, el enfriamiento lento, el postcalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura. Elija una secuencia de soldadura adecuada para minimizar la tensión interna. Aumente la corriente de soldadura y reduzca la velocidad de soldadura para ralentizar el enfriamiento de la zona afectada por el calor y evitar la formación de una estructura endurecida.
(3) Características de los defectos de grietas por recalentamiento: Las grietas causadas por el recalentamiento de la soldadura dentro de un cierto rango de temperatura después de la soldadura (como el tratamiento térmico de alivio de tensiones o la soldadura multicapa) se denominan grietas por recalentamiento.
Causa: Las grietas por recalentamiento suelen aparecer en la zona de 1200 a 1350 °C, cerca de la línea de fusión. La temperatura óptima para la aparición de grietas por recalentamiento en aceros de baja aleación y alta resistencia es de aproximadamente 580 a 650 °C. Cuando el acero contiene más elementos de aleación como cromo, molibdeno y trombina, aumenta la tendencia a la aparición de grietas por recalentamiento.
Medidas preventivas: Controlar la composición química de la tubería de acero y del metal de soldadura, y ajustar adecuadamente el contenido de elementos que influyen significativamente en la aparición de fisuras por recalentamiento (como cromo, vanadio y boro). Reducir la rigidez de la junta y la concentración de tensiones, y alisar la soldadura y su interfaz con el material base. Utilizar un alto aporte térmico para la soldadura. Aumentar las temperaturas de precalentamiento y postcalentamiento. Implementar medidas para reducir la tensión durante la soldadura, como el uso de electrodos de pequeño diámetro, la soldadura con parámetros reducidos y evitar el balanceo del electrodo durante el proceso. Al realizar el revenido de alivio de tensiones, evitar la zona de temperatura crítica que produce fisuras por recalentamiento. Esta temperatura crítica varía según el tipo de acero.
Fecha de publicación: 9 de abril de 2025