Requisitos de tratamiento térmico posterior a la soldadura según ASME Sección VIII

El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) reduce las tensiones, mejora la ductilidad y ayuda a prevenir la formación de grietas en recipientes de acero al carbono con un espesor superior a 38 mm, así como en aleaciones susceptibles a la formación de grietas, según lo especificado en la Sección VIII de la norma ASME. Además, este proceso también puede utilizarse en componentes del fuselaje de aeronaves, álabes de turbina y componentes del tren de aterrizaje.

El PWHT local se puede utilizar para aliviar la tensión residual causada por los gradientes de temperatura elevados entre el metal de soldadura y el metal base, y en este artículo se analizarán todos los requisitos y exenciones establecidos en la Sección VIII, División 1, de la norma ASME.

Calificación

El PWHT es esencial en industrias de alto riesgo, como las de oleoductos y gasoductos, recipientes a presión y plataformas marinas; es obligatorio para recipientes de acero al carbono con un espesor superior a 38 mm; y es esencial en estructuras aeroespaciales, incluidos los trenes de aterrizaje y los componentes del fuselaje. El incumplimiento de las especificaciones de la ASME relativas al PWHT podría dar lugar al rechazo de las soldaduras, a costosas repeticiones del trabajo y a posibles riesgos de seguridad; por esta razón, es obligatorio que los soldadores cuenten tanto con la calificación del procedimiento de soldadura como con la calificación del tratamiento térmico antes de comenzar los trabajos de PWHT.

El precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) están diseñados para prevenir la formación de grietas, reducir la tensión y mejorar las propiedades. Un proceso de PWHT en horno trata piezas completas en un horno; los calentadores de resistencia localizados o las almohadillas de calentamiento tratan zonas específicas de soldadura, como las tuberías.

Exenciones

La sección VIII de la ASME ofrece directrices exhaustivas para el diseño, la construcción, la inspección, las pruebas y la operación de recipientes a presión. Constituye el estándar de la industria para garantizar la seguridad y confiabilidad de las calderas de generación de energía y otras aplicaciones industriales.

El tratamiento térmico posterior a la soldadura es una parte integral del proceso de soldadura, ya que ayuda a reducir las tensiones residuales y a aumentar la tenacidad de las uniones de metal soldado. Por lo general, esto implica calentar los materiales a temperaturas inferiores a su temperatura crítica inferior de transformación durante un tiempo determinado, antes de mantenerlos a esa temperatura durante períodos prolongados.

Aunque este procedimiento pueda parecer abrumador, la sección VIII de la ASME establece varias exenciones que hacen que esta tarea sea más sencilla y segura. Si el MDMT de su material es inferior al que se muestra en la Fig. UCS 66, se puede eximir del ensayo de impacto; sin embargo, la instalación de una válvula de alivio sigue siendo obligatoria. Para asegurarse de que cualquier excepción funcione como se espera antes de aplicarla usted mismo, consulte primero a un profesional certificado para que le explique por qué existen los requisitos del código y garantice que su proyecto cumpla con todas las normas de seguridad.

Requisitos detallados

El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) es un proceso controlado en el que el metal de soldadura se calienta a temperaturas inferiores a su rango crítico inferior de transformación y se mantiene a esa temperatura durante un tiempo adecuado después de que se haya realizado la soldadura. El PWHT es un requisito de normas como la Sección VIII de la ASME para prevenir fallas estructurales debidas a tensiones, y también se emplea con frecuencia en industrias como la seguridad de oleoductos y gasoductos, componentes aeroespaciales (tren de aterrizaje y fuselaje), proyectos de construcción de puentes, como las estructuras de rascacielos, así como en grandes proyectos de construcción estructural que utilizan métodos como el calentamiento por resistencia en horno o el calentamiento por inducción de zonas de soldadura localizadas.

Tratamiento térmico

El tratamiento térmico es un proceso que se utiliza en la industria metalúrgica para modificar las propiedades físicas del metal. El recocido, el endurecimiento superficial, el endurecimiento por precipitación, el templado, la cementación y la normalización son algunos de los muchos fines para los que se utiliza el tratamiento térmico de las piezas metálicas.

El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) consiste en calentar ambos metales de soldadura a temperaturas inferiores a su temperatura crítica de transformación durante un período específico. Este proceso reduce las tensiones residuales y los cambios microestructurales causados por la soldadura y permite que los materiales recuperen su resistencia después de la soldadura; el PWHT puede ser obligatorio, según los requisitos de las normas, cuando se cumplen ciertos criterios.

Los ciclos de calentamiento deben gestionarse con cuidado, ya que un aumento demasiado rápido puede provocar deformaciones, mientras que una distribución irregular de la temperatura puede dar lugar a grietas. Por lo tanto, las normas de aplicación suelen estipular que las áreas de soldadura que requieren tratamiento deben separarse de las partes no tratadas mediante un espacio adecuadamente pequeño. Los métodos de PWHT incluyen el calentamiento de toda la vasija en un horno, así como tratamientos de resistencia localizados mediante almohadillas o mantas calefactoras en zonas específicas.