Tratamiento térmico posterior a la soldadura

El tratamiento térmico postsoldadura (PWHT) se utiliza para aliviar las tensiones residuales y optimizar la microestructura de los componentes soldados, y garantizar que cumplen las especificaciones de diseño y seguridad en sus aplicaciones. Este tratamiento garantiza que se alcancen los niveles de rendimiento deseados para su aplicación.

La PWHT consiste en calentar las soldaduras hasta sus temperaturas respectivas antes de enfriarlas lentamente a velocidades cuidadosamente controladas para evitar la distorsión de las soldaduras.

Proceso

El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) es un proceso de calentamiento y enfriamiento utilizado para aliviar las tensiones residuales en las zonas de soldadura, reduciendo así la corrosión bajo tensión y las grietas inducidas por hidrógeno en los equipos a presión. Además, el PWHT ayuda a mejorar la microestructura de los materiales para aumentar su resistencia y tenacidad.

La soldadura PWHT se exige a menudo en determinadas soldaduras de acero y aleaciones, de acuerdo con los códigos y especificaciones de soldadura, como el Código ASME de Calderas y Recipientes a Presión, API 650 y AWS D1.1.

La temperatura debe controlarse cuidadosamente durante el tratamiento térmico para evitar la distorsión y la fragilización por revenido, y el tiempo de mantenimiento a la temperatura necesaria también debe controlarse estrechamente para minimizar la distorsión y la fragilización por revenido. La exposición prolongada a altas temperaturas puede reducir la resistencia de la soldadura, mientras que la expansión térmica excesiva introduce nuevas tensiones residuales en las zonas circundantes alrededor de la zona de soldadura; la PWHT elimina estas tensiones residuales mediante la redistribución dentro de la zona de soldadura, lo que da lugar a uniones menos quebradizas con una vida a la fatiga mejorada en las pruebas de flexión rotativa, además de producir granos finos tanto en las regiones BM como HAZ [95].

Materiales

Algunos metales y aleaciones requieren PWHT para preservar o mejorar sus propiedades mecánicas, incluido el alivio de tensiones en aceros al carbono para evitar la fragilidad y el agrietamiento, el recocido por disolución de aceros inoxidables para disolver los carburos de cromo formados durante la soldadura y restaurar sus propiedades de resistencia a la corrosión, o el control térmico preciso durante el PWHT para evitar transformaciones de fase no deseadas en aleaciones de titanio y níquel.

Las soluciones de soldadura PWHT han demostrado su valía en entornos como el petroquímico, la generación de energía, el petróleo y el gas y las aplicaciones aeroespaciales, que a menudo presentan condiciones extremas de alta temperatura y alta presión. Mejoran la microestructura de la soldadura y reducen el riesgo de fisuración inducida por hidrógeno, que podría comprometer la integridad de la estructura.

Los servicios de tratamiento térmico posterior a la soldadura de Team optimizan la calidad de los materiales, prolongan la vida útil de los equipos y garantizan el cumplimiento de las normas del sector. Nuestros expertos utilizan técnicas avanzadas como el calentamiento por expansión, el recocido por disolución y la liberación de hidrógeno para aumentar la fiabilidad de los activos soldados, como tanques de almacenamiento, reactores y tuberías de proceso. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información sobre cómo podemos ayudarle.

Seguridad

El tratamiento térmico posterior a la soldadura suele ser obligatorio cuando se alcanzan determinados umbrales de espesor en los códigos y especificaciones, lo que proporciona un refuerzo esencial de los componentes frente a las condiciones del mundo real, como aliviar la tensión residual, aumentar la tenacidad o refinar la microestructura.

Sin embargo, los ciclos de calentamiento y enfriamiento pueden crear distorsiones y tensiones residuales desequilibradas tanto en las zonas de soldadura como en el metal base adyacente. Estas condiciones pueden provocar choques térmicos que debilitan y aumentan el riesgo de fallo de las soldaduras.

Los procedimientos de PWHT deben gestionarse cuidadosamente para evitar el choque térmico y garantizar que la soldadura y la zona afectada por el calor (HAZ) estén suficientemente sometidas a tensión. El control preciso de la temperatura permite la creación de una banda de inmersión o banda calentada alrededor de la zona de soldadura que se calienta y se mantiene a una temperatura exacta durante un periodo adecuado, lo que ayuda a reducir los gradientes térmicos y a proteger contra la fragilización por hidrógeno y los daños por agrietamiento.

Certificación

El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) es un paso importante en la fabricación de acero y metales como los aceros al carbono, inoxidables y de alta aleación, los aceros endurecidos por deformación y los aceros endurecidos por deformación, en particular los recipientes a presión y las tuberías. También puede haber requisitos obligatorios de PWHT basados en los requisitos de espesor de pared establecidos por las especificaciones del procedimiento de soldadura.

El uso del PWHT depende de los requisitos del material y de las condiciones de servicio; algunas normas lo exigen para determinados grados o espesores, mientras que otras le dan la opción de no hacerlo. La PWHT se utiliza habitualmente para aliviar las tensiones residuales, mejorar la microestructura, reducir el riesgo de agrietamiento inducido por hidrógeno y el riesgo de fatiga por corrosión bajo tensión, así como para disminuir la distorsión o el riesgo de fragilización por revenido. Debe programarse y atemperarse adecuadamente para minimizar los efectos secundarios adversos, por lo que es necesario analizar las reglas y directrices actuales de las normas de fabricación antes de utilizar la PWHT en los procesos de fabricación de metales.