La soldadura y el corte de la estructura de tubería de acero en espiral son inevitables en la aplicación detubería de acero en espiralDebido a las características propias de la tubería de acero en espiral, en comparación con el acero al carbono ordinario, la soldadura y el corte de esta tubería presentan particularidades, lo que facilita la aparición de diversos defectos en sus juntas soldadas y en la zona afectada por el calor (ZAC). El rendimiento de la soldadura de la tubería de acero en espiral se manifiesta principalmente en los siguientes aspectos: fisuras por alta temperatura. Estas fisuras se refieren a las fisuras relacionadas con la soldadura y pueden clasificarse en fisuras de solidificación, microfisuras, fisuras en la ZAC y fisuras por recalentamiento.
En ocasiones, se producen fisuras por bajas temperaturas en tuberías de acero en espiral. Dado que la principal causa de su aparición es la difusión de hidrógeno, el grado de restricción de la unión soldada y la estructura endurecida que contiene, la solución consiste principalmente en reducir la difusión de hidrógeno durante el proceso de soldadura, realizar un precalentamiento y un tratamiento térmico posterior a la soldadura adecuados, y disminuir el grado de restricción.
Para reducir la sensibilidad al agrietamiento por altas temperaturas en la tubería de acero en espiral, la tenacidad de la unión soldada se suele diseñar de manera que conserve entre un 5 % y un 10 % de ferrita. Sin embargo, la presencia de estas ferritas provoca una disminución de la tenacidad a bajas temperaturas.
Al soldar la tubería de acero en espiral, la cantidad de austenita en la zona de soldadura disminuye, lo que afecta la tenacidad. Además, con el aumento de ferrita, la tenacidad disminuye significativamente. Se ha demostrado que la disminución considerable de la tenacidad en la unión soldada de acero inoxidable ferrítico de alta pureza se debe a la presencia de carbono, nitrógeno y oxígeno.
El mayor contenido de oxígeno en las juntas soldadas de algunos de estos aceros provocó la formación de inclusiones de tipo óxido, que se convirtieron en focos de grietas o vías para su propagación, reduciendo la tenacidad. En algunos aceros, el aumento del contenido de nitrógeno en el gas protector produce la formación de Cr₂N laminar en la superficie {100} del plano de clivaje de la matriz, lo que endurece la matriz y disminuye la tenacidad.
Fragilización por fase σ: El acero inoxidable austenítico, el acero inoxidable ferrítico y el acero de doble fase son propensos a la fragilización por fase σ. Debido a la precipitación de un pequeño porcentaje de la fase α en la estructura, la tenacidad se reduce significativamente. La fase σ generalmente precipita entre 600 y 900 °C, especialmente alrededor de los 75 °C, siendo esta la más propensa a precipitar. Como medida preventiva para evitar la formación de la fase σ, se debe minimizar el contenido de ferrita en el acero inoxidable austenítico.
La fragilización a 475 °C se produce cuando la aleación Fe-Cr se descompone en una solución sólida α con baja concentración de cromo y una solución sólida α' con alta concentración de cromo. Cuando la concentración de cromo en la solución sólida α' supera el 75%, la deformación pasa de deslizamiento a maclado, lo que provoca la fragilización a 475 °C.
Fecha de publicación: 11 de noviembre de 2022