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 el agrietamiento de los recipientes de acero al carbono de más de 38 mm de espesor, así como de las aleaciones susceptibles de agrietarse, tal y como especifica la Sección VIII de ASME. Además, este proceso también puede utilizarse en componentes de fuselajes de aviones, álabes de turbinas y componentes de trenes de aterrizaje.

La PWHT local puede utilizarse para aliviar la tensión residual causada por los gradientes de alta temperatura entre los metales de soldadura y los metales principales, y este artículo explorará todos los requisitos y exenciones de la Sección VIII Div 1 de ASME.

Cualificación

La PWHT es esencial en industrias con grandes riesgos, como oleoductos y gasoductos, recipientes a presión y plataformas marinas; obligatoria para recipientes de acero al carbono de más de 38 mm de espesor; esencial en estructuras aeroespaciales, incluidos los componentes de trenes de aterrizaje y fuselajes. El incumplimiento de las especificaciones ASME relativas a PWHT puede dar lugar a soldaduras rechazadas, costosas repeticiones y posibles riesgos para la seguridad; por este motivo, es obligatorio que los soldadores posean tanto la cualificación para el procedimiento de soldadura como la cualificación para el tratamiento térmico antes de empezar a trabajar con PWHT.

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

Exenciones

La sección VIII de ASME proporciona directrices exhaustivas para el diseño, la construcción, la inspección, las pruebas y el funcionamiento de los recipientes a presión. Sirve como norma industrial para garantizar la seguridad y fiabilidad de las calderas de energía y otras aplicaciones industriales.

El tratamiento térmico posterior a la soldadura es una parte integral de la soldadura, que ayuda a reducir las tensiones residuales y a aumentar la tenacidad de las uniones metálicas soldadas. Suele consistir en calentar los materiales a temperaturas inferiores a su temperatura crítica de transformación inferior durante un tiempo determinado y mantenerlos a esa temperatura durante periodos prolongados.

Aunque este procedimiento puede parecer desalentador, la sección VIII de ASME proporciona varias exenciones que hacen que esta tarea sea más sencilla y segura. Si el MDMT de su material es inferior al indicado en la figura UCS 66, puede prescindirse de las pruebas de impacto; sin embargo, la instalación de una válvula de alivio sigue siendo obligatoria. Para asegurarse de que las excepciones funcionan según lo previsto antes de probarlas usted mismo, consulte primero a un profesional certificado para que le explique el motivo de los requisitos del código y le garantice que su proyecto cumple todas las normas de seguridad.

Requisitos detallados

El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT, por sus siglas en inglés) es un proceso controlado en el que el metal de soldadura se calienta a temperaturas por debajo de su intervalo de transformación crítico inferior y se mantiene allí durante un periodo de tiempo adecuado tras la soldadura. El PWHT es exigido por códigos como el ASME Sección VIII para evitar fallos estructurales debidos a fallos inducidos por tensiones, mientras que también se emplea con frecuencia en sectores como la seguridad de oleoductos y gasoductos, componentes aeroespaciales (trenes de aterrizaje y fuselajes), proyectos de construcción de puentes como armazones de rascacielos, así como grandes proyectos de construcción estructural que utilizan métodos como el calentamiento por resistencia (es) en horno o por inducción de zonas de soldadura localizadas.

Tratamiento térmico

El tratamiento térmico es un proceso utilizado en la industria metalúrgica para alterar las propiedades físicas del metal. El recocido, la cementación, el refuerzo por precipitación, el revenido, el carburizado y la normalización son algunas de las muchas finalidades del tratamiento térmico de 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 periodo determinado. Este proceso reduce las tensiones residuales y los cambios microestructurales provocados por la soldadura y permite que los materiales recuperen su resistencia tras la soldadura; el PWHT puede ser obligatorio en función de los requisitos del código cuando se han cumplido determinados criterios.

Los ciclos de calentamiento deben gestionarse con cuidado, ya que un aumento demasiado rápido puede provocar distorsiones, mientras que una distribución incoherente de la temperatura puede provocar grietas. Por lo tanto, los códigos de aplicación suelen estipular que las zonas de soldadura que necesitan tratamiento deben estar separadas de las piezas no tratadas por un espacio adecuadamente pequeño. Los métodos de PWHT incluyen el calentamiento de todo el recipiente en un horno, así como tratamientos de resistencia localizados mediante almohadillas o mantas calefactoras en zonas específicas.