Es inevitable soldar y cortar eltubo de acero en espiralEstructura en la aplicación de tubos de acero en espiral. Debido a las características de los tubos de acero en espiral, en comparación con el acero al carbono común, la soldadura y el corte de estos tubos presentan particularidades, lo que facilita la aparición de diversos defectos en sus uniones soldadas y la zona afectada por el calor (ZAC). El rendimiento de la soldadura de los tubos de acero en espiral se manifiesta principalmente en los siguientes aspectos: la grieta de alta temperatura mencionada aquí se refiere a la grieta relacionada con la soldadura. Las grietas de alta temperatura se pueden dividir, a grandes rasgos, en grietas de solidificación, microgrietas, grietas en la ZAC (zona afectada por el calor) y grietas por recalentamiento.
Grietas de baja temperatura. 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 las uniones soldadas y su estructura endurecida, la solución principal consiste en reducir la difusión de hidrógeno durante la soldadura, realizar correctamente el precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura, y reducir el grado de restricción.
Tenacidad de las uniones soldadas. Para reducir la susceptibilidad a las grietas a alta temperatura en las tuberías de acero espiraladas, se suele incluir entre un 5 % y un 10 % de ferrita en el diseño de la composición. 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 su tenacidad. Además, al aumentar la ferrita, la tenacidad tiende a disminuir significativamente. Se ha comprobado que la tenacidad de las uniones soldadas de acero inoxidable ferrítico de alta pureza se reduce significativamente debido a la mezcla de carbono, nitrógeno y oxígeno.
Las inclusiones de oxígeno se forman tras el aumento del contenido de oxígeno en las uniones soldadas de algunos aceros, y se convierten en la fuente de grietas o en la vía de propagación de grietas, lo que reduce la tenacidad. En algunos aceros, al mezclar aire con el gas protector, el contenido de nitrógeno aumenta, produciendo Cr₂N en forma de malla en la superficie de clivaje {100} de la matriz, lo que provoca el endurecimiento de la matriz y la disminución de la tenacidad.
Fragilización por fase sigma: El acero inoxidable austenítico, el acero inoxidable ferrítico y el acero dúplex son propensos a la fragilización por fase sigma. Debido a que un pequeño porcentaje de la fase α se precipita en la estructura, la tenacidad se reduce. Esta fase generalmente se precipita entre 600 y 900 °C, especialmente alrededor de 75 °C. Como medida preventiva para prevenir la fragilización, se debe reducir al máximo el contenido de ferrita en el acero inoxidable austenítico.
La fragilización a 475 °C, al mantenerse a 475 °C (370-540 °C) durante un tiempo prolongado, provoca la descomposición de la aleación Fe-Cr 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 maclada, produciéndose así la fragilización a 475 °C.
Hora de publicación: 05-05-2023