El tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT) es un m\u00e9todo est\u00e1ndar de la industria para el tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura de piezas met\u00e1licas y soldaduras a temperaturas inferiores a su temperatura de transformaci\u00f3n cr\u00edtica inferior, normalmente antes de la soldadura o de aplicaciones metal\u00fargicas como recipientes a presi\u00f3n y tuber\u00edas.<\/p>\n
La PWHT local es un m\u00e9todo para minimizar la deformaci\u00f3n fuera del plano. Este m\u00e9todo se estudi\u00f3 mediante an\u00e1lisis de elementos finitos y se compararon las distribuciones de tensiones locales con las de la PWHT en horno.<\/p>\n
El tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura, com\u00fanmente abreviado como PWHT, es un paso importante una vez finalizada la soldadura que consiste en calentar el metal por debajo de su temperatura cr\u00edtica de transformaci\u00f3n y mantenerlo as\u00ed durante un periodo de tiempo determinado. Esto ayuda a aliviar las tensiones residuales dentro de la zona de soldadura al tiempo que aumenta la tenacidad y ayuda a prevenir las fracturas fr\u00e1giles dentro de las juntas de soldadura. Debe realizarse lo antes posible una vez finalizada la soldadura: \u00a1no debe ignorarse su importancia!<\/p>\n
La PWHT es necesaria debido a los procesos de soldadura que crean gradientes de alta temperatura entre el material base y el metal de soldadura, creando tensiones en el material de soldadura que superan sus l\u00edmites de tensi\u00f3n de dise\u00f1o. La PWHT puede reducir significativamente estas tensiones, mejorando la resistencia y la durabilidad de las estructuras soldadas.<\/p>\n
Garantizar un ciclo de temperatura estable requiere que las estructuras o componentes que se pesan reciban un soporte adecuado. Los caballetes dise\u00f1ados para adaptarse a los contornos de su objeto a intervalos regulares ayudar\u00e1n a minimizar la distorsi\u00f3n; esto es especialmente importante con componentes largos o de forma torpe, ya que las diferencias de dilataci\u00f3n t\u00e9rmica entre secciones pueden hacer que se doblen o distorsionen el material con el tiempo.<\/p>\n
Los hornos PWHT avanzados est\u00e1n dise\u00f1ados para ser flexibles y vers\u00e1tiles, capaces de realizar muchos procesos diferentes, como recocido, envejecimiento, normalizaci\u00f3n, distensi\u00f3n y revenido. Su construcci\u00f3n de doble pared limita la p\u00e9rdida de calor y ahorra energ\u00eda; los precisos sistemas de control siguen los perfiles de calentamiento\/enfriamiento exigidos por los c\u00f3digos de soldadura con termopares que miden tanto la temperatura interna del horno como la temperatura de la soldadura para obtener resultados precisos.<\/p>\n
Las tensiones residuales desempe\u00f1an un papel fundamental en el rendimiento de las soldaduras por puntos. Las tensiones residuales de compresi\u00f3n empujan los materiales entre s\u00ed, mientras que las tensiones residuales de tracci\u00f3n los separan; la compresi\u00f3n suele mejorar la resistencia a la fatiga y la vida \u00fatil a la fatiga, al tiempo que ralentiza la propagaci\u00f3n de las grietas y aumenta la resistencia al agrietamiento provocado por factores ambientales, como el agrietamiento inducido por hidr\u00f3geno o el agrietamiento por corrosi\u00f3n bajo tensi\u00f3n.<\/p>\n
Las tensiones residuales de tracci\u00f3n reducen la vida a fatiga, aumentan el potencial de agrietamiento y la susceptibilidad a las fracturas fr\u00e1giles en las estructuras soldadas. Su naturaleza y alcance exactos dependen de varios factores, como la geometr\u00eda de la estructura, los procedimientos de fabricaci\u00f3n, los m\u00e9todos de soldadura utilizados, los tratamientos aplicados despu\u00e9s de la soldadura, las condiciones de servicio, etc.<\/p>\n
Predecir y mitigar los factores de estr\u00e9s no es una tarea sencilla debido a las complejas interacciones no lineales entre diversas variables. Adem\u00e1s, las mediciones de tensiones residuales y las predicciones anal\u00edticas a menudo muestran una dispersi\u00f3n y variabilidad significativas debido a muchas razones diferentes, incluyendo incertidumbres en las ubicaciones de medici\u00f3n\/materiales utilizados, as\u00ed como errores introducidos en los datos medidos o supuestos incorrectos en el modelado anal\u00edtico.<\/p>\n
Para predecir y mitigar con precisi\u00f3n las tensiones residuales, es necesario conocer en profundidad los procesos fundamentales que rigen su desarrollo en las estructuras soldadas. Para ayudar en esta tarea, este n\u00famero especial presenta 13 art\u00edculos de investigaci\u00f3n originales centrados en modelos matem\u00e1ticos, t\u00e9cnicas experimentales y metodolog\u00edas de medici\u00f3n desarrolladas espec\u00edficamente para detectar y mitigar las tensiones residuales causadas por la soldadura para diversas geometr\u00edas de uni\u00f3n y condiciones de soldadura.<\/p>\n
La PWHT puede realizarse en muchos proyectos, desde bobinas de tuber\u00edas y recipientes a presi\u00f3n hasta esferas y esferas de almacenamiento, en hornos especialmente montados in situ. Sin embargo, cuando se trata de estructuras m\u00e1s grandes y\/o pesadas, como recipientes, las empresas de ingenier\u00eda pueden crear hornos a medida espec\u00edficamente adaptados a las necesidades de sus clientes.<\/p>\n
La PWHT es necesaria debido a las tensiones residuales creadas durante la soldadura de materiales gruesos. Cuando se combinan con tensiones de carga, estas tensiones residuales pueden superar las limitaciones del material y provocar el fallo de la soldadura. La PWHT ayuda a reducir estas tensiones residuales; sin embargo, se producen cambios microestructurales que disminuyen la tenacidad y ductilidad del material.<\/p>\n
Los aceros de baja aleaci\u00f3n y alto contenido en carbono, en particular, son m\u00e1s propensos a agrietarse en fr\u00edo debido a que son m\u00e1s fr\u00e1giles y pierden resistencia a la tracci\u00f3n al enfriarse desde la zona de la punta de la soldadura.<\/p>\n
Los c\u00f3digos de soldadura exigen una transici\u00f3n suave del metal de soldadura al metal base en la punta de la soldadura, para evitar la formaci\u00f3n de \"elevadores de tensi\u00f3n\" que provocan grietas. Lograr este objetivo utilizando velocidades de desplazamiento y ajustes de tensi\u00f3n adecuados, as\u00ed como caballetes de soldadura con forma espec\u00edfica para el componente, puede ayudar a evitar una distorsi\u00f3n excesiva; la colocaci\u00f3n regular deber\u00eda ayudar a garantizar una soldadura uniforme.<\/p>\n
Como la soldadura de metales produce ciclos de calentamiento y enfriamiento no uniformes, lo que conduce a la acumulaci\u00f3n de fuerzas internas conocidas como tensiones residuales en el material, esto puede dar lugar a la distorsi\u00f3n y la reducci\u00f3n de las propiedades mec\u00e1nicas que conducen a fallos de soldadura y a un mayor potencial de agrietamiento, lo que hace necesario el tratamiento t\u00e9rmico de alivio de tensiones posterior a la soldadura como una forma crucial de proteger su resistencia y el rendimiento de las fabricaciones soldadas.<\/p>\n
Un horno PWHT se utiliza para reducir y redistribuir las tensiones residuales mediante ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento, induciendo un revenido que mejora la ductilidad del material y su resistencia a la fractura fr\u00e1gil. Muchos c\u00f3digos y normas exigen este tratamiento t\u00e9rmico para garantizar la seguridad de las estructuras soldadas.<\/p>\n
El tratamiento t\u00e9rmico de los componentes puede realizarse en un horno de pwht, ya sea instalado permanentemente, port\u00e1til o montado sobre el terreno. Para obtener resultados \u00f3ptimos, estos hornos deben colocarse de forma que se eviten las zonas que puedan producir gradientes o diferencias de temperatura excesivos; de lo contrario, estas regiones har\u00edan que el componente superara su temperatura de transformaci\u00f3n de fase y provocar\u00eda cambios inesperados de volumen y fase.<\/p>\n
La PWHT consiste en calentar partes de una estructura soldada a altas temperaturas y mantenerlas all\u00ed durante un periodo prolongado. Una directriz est\u00e1ndar sugiere reservar una hora por cada 25 mm de grosor; la PWHT local tambi\u00e9n puede ser posible, aunque deben respetarse ciertas restricciones.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Post weld heat treatment (PWHT) is an industry standard method of postweld heat treating metallic parts and weldments at temperatures below their lower critical transformation temperature, usually prior to welding or metallurgical applications such as pressure vessels and piping. Local PWHT is an approach for minimizing out-of-plane deformation. This method was studied using finite element … <\/p>\n