La soldadura y el corte de la estructura de la tubería de acero en espiral son inevitables en la aplicación de latubo de acero en espiralDebido a las características del tubo de acero espiral, en comparación con el acero al carbono común, su soldadura y corte presentan particularidades, lo que facilita la aparición de diversos defectos en sus uniones soldadas y en la zona afectada por el calor (ZAC). El rendimiento de la soldadura del tubo de acero espiral se manifiesta principalmente en las siguientes grietas de alta temperatura: Las grietas de alta temperatura mencionadas aquí se refieren a grietas relacionadas con la soldadura. Estas grietas se pueden dividir, a grandes rasgos, en grietas de solidificación, microgrietas, grietas en la ZAC (zona afectada por el calor) y grietas por recalentamiento.
En ocasiones, se producen grietas de baja temperatura en tubos de acero espiralados. Dado que la principal causa de su aparición es la difusión de hidrógeno, el grado de restricción de la unión soldada y su estructura endurecida, la solución consiste principalmente en reducir la difusión de hidrógeno durante el proceso de soldadura, aplicar un precalentamiento y un tratamiento térmico posterior a la soldadura adecuados, y reducir el grado de restricción.
Para reducir la sensibilidad a las grietas a alta temperatura en las tuberías de acero en espiral, la tenacidad de la unión soldada suele diseñarse de modo que conserve entre un 5 % y un 10 % de ferrita. Sin embargo, la presencia de estas ferritas reduce la tenacidad a baja temperatura.
Al soldar tubos de acero en espiral, la cantidad de austenita en la unión soldada disminuye, lo que afecta la tenacidad. Además, con el aumento de ferrita, la tenacidad tiende a disminuir significativamente. Se ha comprobado que la razón por la cual la tenacidad de la unión soldada de acero inoxidable ferrítico de alta pureza disminuye significativamente se debe a la mezcla de carbono, nitrógeno y oxígeno.
El aumento del contenido de oxígeno en las uniones soldadas de algunos de estos aceros provocó la formación de inclusiones de tipo óxido, que se convirtieron en fuentes de grietas o vías de propagación de grietas y redujeron la tenacidad. En algunos aceros, el aumento del contenido de nitrógeno en el gas protector provoca la formación de Cr₂N en forma de malla 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 α generalmente precipita entre 600 y 900 °C, especialmente alrededor de 75 °C. Es la más propensa a precipitar. Como medida preventiva para prevenir la fase α, se debe minimizar el contenido de ferrita en el acero inoxidable austenítico.
Fragilización a 475 °C: al mantenerse a esta temperatura durante un tiempo prolongado (370-540 °C), 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 cambia de deformación por deslizamiento a deformación por maclado, lo que resulta en fragilización a 475 °C.
Hora de publicación: 11 de noviembre de 2022