Es inevitable soldar y cortar la estructura de la tubería de acero en espiral en la aplicación detubo de acero en espiralDebido a las características del tubo de acero espiral, su soldadura y corte presentan particularidades en comparación con el acero al carbono convencional. Es más propenso a presentar diversos defectos en las uniones soldadas y en la zona afectada por el calor (ZAC). El rendimiento de la soldadura del tubo de acero espiral se refleja 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 en espiral. Dado que las principales causas son la difusión de hidrógeno, el grado de constricción de la unión soldada y su estructura endurecida, 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 reducir el grado de constricción.
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 espirales, la cantidad de austenita en la unión soldada se reduce, lo que afecta la tenacidad. Además, a medida que aumenta la ferrita, su tenacidad tiende a disminuir significativamente. Se ha comprobado que la tenacidad de las uniones soldadas de acero inoxidable ferrítico de alta pureza disminuye significativamente debido a la mezcla de carbono, nitrógeno y oxígeno.
El aumento del contenido de oxígeno en las uniones soldadas de algunos aceros genera inclusiones de tipo óxido. Estas inclusiones se convierten en la fuente de grietas o en la vía de propagación de grietas, lo que provoca una disminución de la tenacidad. Algunos aceros se mezclan con aire en el gas protector, y el contenido de nitrógeno aumenta, produciendo Cr₂N con forma de malla en el plano de clivaje {100} de la matriz. La matriz se endurece y la tenacidad disminuye.
Fragilización por fase σ: El acero inoxidable austenítico, el acero inoxidable ferrítico y el acero dúplex son propensos a la fragilización por fase σ. Debido a que un pequeño porcentaje de la fase α se precipita en la estructura, la tenacidad se reduce significativamente. La fase α generalmente precipita entre 600 y 900 °C, especialmente alrededor de 75 °C. Como medida preventiva para evitar la aparición de la fase α, se debe reducir al máximo el contenido de ferrita en el acero inoxidable austenítico.
Fragilización a 475 °C: al mantenerse a 475 °C (370-540 °C) durante un tiempo prolongado, 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 gemela, lo que resulta en fragilización a 475 °C.
Hora de publicación: 01-sep-2023