Tratamiento térmico posterior a la soldadura

La soldadura post-calefacción consiste en calentar el material a temperaturas diferentes de su precalentamiento inicial, para evitar que se enfríe demasiado rápido y provoque tensiones internas o cambios metalúrgicos desfavorables.

La PWHT reduce las tensiones residuales de tracción a aproximadamente 30% del límite elástico del metal de soldadura, lo que ayuda a prevenir el riesgo de fractura frágil y a conseguir más fácilmente unas propiedades mecánicas excelentes.

Aliviar el estrés

El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede realizarse en cualquier grado de acero para aliviar las tensiones internas que podrían provocar la distorsión o el fallo prematuro de la soldadura, calentando la pieza a una temperatura exacta durante una duración ajustable en función de su tipo de material y grosor.

Las técnicas de alivio de tensiones, como la cocción con hidrógeno y el precalentamiento, requieren el uso de un horno de precalentamiento; el precalentamiento puede ser necesario cuando se trabaja con aceros al carbono y de aleación superior, así como con materiales más gruesos.

Para obtener resultados óptimos, los hornos de precalentamiento deben estar equipados con termopares que controlen con precisión las velocidades de calentamiento y enfriamiento para reducir el choque térmico, permitir que las zonas de soldadura alcancen sus temperaturas objetivo más rápidamente y evitar que se produzca oxidación, retemplado, sobrecalentamiento o fragilización por hidrógeno en la zona de soldadura. Para ello, debe evitarse el choque térmico a fin de permitir que las zonas de soldadura alcancen y mantengan sus temperaturas objetivo sin experimentar choque térmico, eliminando así el choque térmico, así como el sobrecalentamiento que podría provocar la fragilización por hidrógeno debido a la oxidación de las zonas de soldadura sobrecalentadas, el retemplado en las zonas de soldadura, así como que se produzcan zonas de soldadura sobrecalentadas debido a velocidades de calentamiento desiguales entre las zonas; de esta forma se evita el choque térmico al tiempo que se alcanzan y mantienen simultáneamente sus temperaturas objetivo sin incurrir en choque térmico permitiendo la oxidación de la zona de soldadura al tiempo que se mantienen simultáneamente sus temperaturas objetivo sin sobrecalentamiento debido a la fragilización por hidrógeno que se produce en las fluctuaciones de temperatura de la zona de soldadura que provocaría la reducción de la resistencia de la dureza debido a la reducción de la resistencia/dureza del metal reducción/retemplado o retemplado/retemplado/retemplado que reduce la resistencia/dureza en la zona de soldadura debido a la oxidación de la zona de soldadura o al retemplado reducción de la resistencia/dureza en la zona de soldadura control de la temperatura alcanzando la temperatura objetivo sin sobrecalentamiento a riesgo de reducción del riesgo de fragilización por hidrógeno inducida por hidrógeno o sobrecalentamiento sin sobrecalentamiento de la zona de soldadura y así garantizarzona de soldadura que podría causar resistencia/dureza del metal reducción de la resistencia/dureza/pérdida de dureza por reducción debida a sobrecalentamiento/templado o resistencia/pérdida de dureza debida a zonas de soldadura manteniéndose a su temperatura objetivo disminución de la corrosión o sobrecalentamiento de la zona de soldadura que podría reducir la resistencia/ pérdida de dureza reducción/ reducción de la dureza o reducción de la dureza por convertirse más fácilmente en susceptible debido a la fragilización por hidrógeno siendo una sobrecalentamiento/desvitalización/retemplado/reducción pérdida de reducción o sobrecalentamiento pérdida de reducción disminuyendo así la resistencia/ pérdida de dureza o daños por sobrecalentamiento/dureza/ dureza reduciendo la resistencia/ dureza o sobrecalentamiento/ pérdida de fragilización debido reduciendo las pérdidas de resistencia/dureza cuando sea necesario después de la pérdida de calor debido a la sobrehea reducida en la soldadura, fragilización por hidrógeno/ reducción de la soldadura resultante.

Normalización

La normalización de las secciones sometidas a tratamiento térmico es una forma eficaz de aliviar las tensiones internas, restaurar su microestructura a su estado natural, mejorar las propiedades mecánicas y reducir la anisotropía causada por el calentamiento no uniforme durante la soldadura u otros procesos, facilitar el conformado o la fabricación, disminuir la distorsión o el agrietamiento durante o después del mecanizado, así como mantener la uniformidad de las propiedades de un lote a otro.

Al igual que el recocido, el normalizado consiste en calentar lenta y cuidadosamente los componentes soldados por encima de su temperatura de recristalización para liberar la tensión interna, antes de enfriarlos gradualmente con aire o agua. El normalizado difiere del recocido en que su enfriamiento se produce más rápidamente, lo que da lugar a un metal final menos dúctil que con un proceso de recocido; esto hace que el normalizado sea un proceso esencial para garantizar la resistencia y fiabilidad de componentes críticos como los miembros estructurales.

Recocido

El recocido reduce las tensiones internas y elimina las fracturas frágiles en los componentes soldados, aumentando la ductilidad y mejorando la fabricabilidad del material.

El método utilizado para la recristalización controlada del metal consiste en calentar las piezas o toda la fabricación a temperaturas superiores al punto de recristalización y, a continuación, enfriarlas gradualmente a lo largo del tiempo. Los especialistas aconsejan sobre las temperaturas y tiempos de inmersión específicos para cada tipo de acero.

Se pueden emplear técnicas de precalentamiento como quemadores de gas, llamas de oxigas, mantas eléctricas o calentamiento por inducción; es fundamental que la distribución del calor sea uniforme en toda la zona de interés para evitar un calentamiento intenso y no uniforme que retrase la velocidad de enfriamiento o provoque cambios metalúrgicos no deseados en el metal base, lo que puede provocar grietas térmicas, distorsiones o fallos en la soldadura. Es aconsejable emplear tecnología de control de la temperatura para garantizar que las zonas de soldadura reciben la duración y la uniformidad de calentamiento adecuadas, por ejemplo, mediante cámaras de infrarrojos o termopares.

Templado

El tratamiento térmico posterior a la soldadura mediante calentamiento por expansión puede mitigar eficazmente las tensiones residuales y mejorar la integridad de los componentes soldados. Al calentar cuidadosamente los metales a temperaturas controladas, el calentamiento por expansión permite que el material circundante se expanda alrededor de la soldadura, aliviando las tensiones internas y protegiéndola al mismo tiempo contra distorsiones o fallos bajo presión.

El postcalentamiento puede reducir el riesgo de agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC), que se produce cuando altos niveles de hidrógeno ambiental penetran en una soldadura y provocan su agrietamiento. Después de soldar, inmediatamente después de enfriarse a una temperatura adecuada, la soldadura debe calentarse de nuevo durante algún tiempo para liberar los átomos de hidrógeno atrapados en su núcleo y difundirlos hacia el exterior, reduciendo así las posibilidades de HIC.

La PWHT no sólo reduce y redistribuye las tensiones residuales, sino que también puede facilitar los efectos del revenido o el envejecimiento para mejorar la ductilidad y la resistencia de las soldaduras si se realiza correctamente, con temperaturas y tiempos adaptados específicamente para tratar los materiales en cuestión. Sin embargo, estas ventajas sólo se obtienen si se aplican los procedimientos correctos y se utilizan los tiempos y temperaturas adecuados durante el tratamiento.