La saldatura e il taglio della struttura del tubo di acciaio a spirale sono inevitabili nell'applicazione deltubo di acciaio a spiraleA causa delle caratteristiche del tubo in acciaio a spirale stesso, rispetto al comune acciaio al carbonio, la saldatura e il taglio del tubo in acciaio a spirale presentano particolarità, ed è più facile produrre vari difetti nei giunti saldati e nella zona termicamente alterata (ZTA). Le prestazioni di saldatura del tubo in acciaio a spirale si manifestano principalmente nei seguenti aspetti: cricche ad alta temperatura. Le cricche ad alta temperatura qui menzionate si riferiscono a cricche correlate alla saldatura. Le cricche ad alta temperatura possono essere approssimativamente suddivise in cricche di solidificazione, microcricche, cricche nella ZTA (zona termicamente alterata) e cricche da riscaldamento.
Nei tubi in acciaio a spirale, a volte si verificano cricche dovute a basse temperature. Poiché la causa principale della loro comparsa è la diffusione dell'idrogeno, il grado di resistenza del giunto saldato e la struttura indurita al suo interno, la soluzione consiste principalmente nel ridurre la diffusione dell'idrogeno durante il processo di saldatura, preriscaldare e sottoporre a trattamento termico post-saldatura adeguati e ridurre il grado di resistenza.
Per ridurre la sensibilità alle cricche ad alta temperatura nei tubi a spirale in acciaio, la tenacità del giunto saldato è solitamente progettata in modo che rimanga al suo interno il 5-10% di ferrite. Tuttavia, la presenza di queste ferriti comporta una diminuzione della tenacità a bassa temperatura.
Quando il tubo in acciaio a spirale viene saldato, la quantità di austenite nell'area del giunto saldato diminuisce, il che influisce sulla tenacità. Inoltre, con l'aumento della ferrite, il valore di tenacità diminuisce significativamente. È stato dimostrato che la ragione per cui la tenacità del giunto saldato in acciaio inossidabile ferritico ad alta purezza diminuisce significativamente è dovuta alla miscelazione di carbonio, azoto e ossigeno.
L'aumento del contenuto di ossigeno nei giunti saldati di alcuni di questi acciai ha portato alla formazione di inclusioni di tipo ossido, che sono diventate fonti di cricche o vie di propagazione delle cricche, riducendone la tenacità. Per alcuni acciai, l'aumento del contenuto di azoto nel gas protettivo provoca la formazione di Cr₂N di tipo reticolato sulla superficie {100} del piano di clivaggio della matrice, con conseguente indurimento della matrice e diminuzione della tenacità.
Infragilimento da fase σ: l'acciaio inossidabile austenitico, l'acciaio inossidabile ferritico e l'acciaio bifasico sono soggetti a infragilimento da fase σ. A causa della precipitazione di una piccola percentuale della fase α nella struttura, la tenacità è significativamente ridotta. La fase α precipita generalmente nell'intervallo 600-900 °C, soprattutto intorno ai 75 °C. È la più probabile che precipiti. Come misura preventiva per prevenire la fase α, il contenuto di ferrite nell'acciaio inossidabile austenitico dovrebbe essere ridotto al minimo.
Infragilimento a 475 °C: se mantenuta a 475 °C per un lungo periodo (370-540 °C), la lega Fe-Cr si decompone in una soluzione solida α con bassa concentrazione di cromo e una soluzione solida α' con alta concentrazione di cromo. Quando la concentrazione di cromo nella soluzione solida α' è superiore al 75%, la deformazione passa da deformazione di scorrimento a deformazione di geminazione, con conseguente infragilimento a 475 °C.
Data di pubblicazione: 11-11-2022