Precauções na soldagem de tubos de aço espiral

É inevitável soldar e cortar otubo espiral de açoA estrutura do tubo de aço espiral apresenta particularidades em comparação com o aço carbono comum, resultando em maior propensão a diversos defeitos nas juntas soldadas e na zona termicamente afetada (ZTA). O desempenho da soldagem do tubo de aço espiral se manifesta principalmente nos seguintes aspectos: a trinca de alta temperatura mencionada aqui refere-se à trinca relacionada à soldagem. As trincas de alta temperatura podem ser divididas em trincas de solidificação, microtrincas, trincas na ZTA e trincas de reaquecimento.

Trincas por baixa temperatura: Por vezes, ocorrem trincas por baixa temperatura em tubos de aço espiral. Como a principal causa do seu surgimento é a difusão de hidrogênio, o grau de restrição das juntas soldadas e a estrutura endurecida presente nelas, a solução consiste principalmente em reduzir a difusão de hidrogênio durante a soldagem, realizar um pré-aquecimento adequado e um tratamento térmico pós-soldagem, e reduzir o grau de restrição.

A tenacidade das juntas soldadas: Para reduzir a suscetibilidade a fissuras em altas temperaturas em tubos de aço espiral, geralmente se mantém de 5% a 10% de ferrita na composição. No entanto, a presença dessas ferritas leva a uma diminuição da tenacidade em baixas temperaturas.

Quando o tubo de aço espiral é soldado, a quantidade de austenita na área da junta soldada diminui, o que afeta a tenacidade. Além disso, com o aumento da ferrita, o valor da tenacidade tende a diminuir consideravelmente. Foi comprovado que a tenacidade das juntas soldadas de aço inoxidável ferrítico de alta pureza é significativamente reduzida devido à mistura de carbono, nitrogênio e oxigênio.

Inclusões do tipo oxigênio se formam após o aumento do teor de oxigênio nas juntas soldadas de alguns aços, e essas inclusões se tornam a origem de trincas ou o caminho para a propagação de trincas, reduzindo a tenacidade. Em alguns aços, devido à mistura de ar no gás de proteção, o teor de nitrogênio aumenta, produzindo Cr₂N em forma de lâmina na superfície de clivagem {100} da matriz, o que leva ao endurecimento da matriz e à diminuição da tenacidade.

Fragilização por fase sigma: Aços inoxidáveis ​​austeníticos, ferríticos e duplex são propensos à fragilização por fase sigma. Isso ocorre devido à precipitação de uma pequena porcentagem da fase α na estrutura, reduzindo a tenacidade. A precipitação dessa fase geralmente ocorre na faixa de 600-900 °C, especialmente em torno de 75 °C. Como medida preventiva, o teor de ferrita no aço inoxidável austenítico deve ser reduzido ao máximo.

A fragilização a 475 °C ocorre quando a liga Fe-Cr, mantida a essa temperatura (entre 370 e 540 °C) por um longo período, se decompõe em uma solução sólida α, com baixa concentração de cromo, e uma solução sólida α', com alta concentração de cromo. Quando a concentração de cromo na solução sólida α' ultrapassa 75%, a deformação passa de deformação por deslizamento para deformação por maclação, resultando na fragilização a 475 °C.