El trabajo del EPRI sobre los materiales de las tuber\u00edas nucleares ten\u00eda como objetivo principal evaluar si los requisitos actuales de exenci\u00f3n del tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (PWHT) para los espesores de acero al carbono pod\u00edan relajarse bas\u00e1ndose en la experiencia de la industria y no en datos t\u00e9cnicos o c\u00e1lculos de dise\u00f1o.<\/p>\n
El PWHT se utiliza para eliminar tensiones residuales en componentes de paredes gruesas, mejorando su estabilidad dimensional y su rendimiento. El requisito de espesor del acero al carbono var\u00eda significativamente entre c\u00f3digos debido a sus criterios inherentes de tenacidad Charpy.<\/p>\n
El alto contenido de cromo del acero al carbono lo hace muy resistente a la corrosi\u00f3n, por lo que es el material ideal para estructuras en entornos dif\u00edciles. Lamentablemente, su dureza reduce las capacidades de carga din\u00e1mica y est\u00e1tica y requiere mayores dimensiones y bloques de rodamiento adicionales.<\/p>\n
La humedad, la temperatura, la lluvia, el viento y las impurezas del aire aceleran la corrosi\u00f3n atmosf\u00e9rica. Adem\u00e1s, a la hora de planificar los trabajos de restauraci\u00f3n de metales tambi\u00e9n deben tenerse muy en cuenta los tiempos de humedad del metal.<\/p>\n
Para estudiar las diferencias de comportamiento frente a la corrosi\u00f3n entre el acero al carbono Q235 y el acero para intemperie Q420, se emplearon las pruebas tradicionales de exposici\u00f3n a la intemperie y el m\u00e9todo de evaluaci\u00f3n de grandes datos de corrosi\u00f3n, como se muestra en la figura 4. En ella se muestran las curvas de cantidad el\u00e9ctrica acumulada de ambos tipos de acero en Qingdao y Hangzhou; se puede observar que la capa de \u00f3xido del acero al carbono tiene muchas picaduras y protuberancias, mientras que la del acero de intemperie es m\u00e1s densa, con una capa protectora interior que impide que el Cl- penetre en su sustrato met\u00e1lico, lo que hace que este tipo sea m\u00e1s resistente a la corrosi\u00f3n atmosf\u00e9rica.<\/p>\n
Muchas aplicaciones de las chapas de acero al carbono exigen que soporten esfuerzos considerables, y las normas de materiales establecen valores m\u00ednimos para el l\u00edmite el\u00e1stico y la resistencia m\u00ednima a la tracci\u00f3n. Los aceros que cumplen las especificaciones de la norma BS EN 1993-1-4 tambi\u00e9n cumplen estos criterios.<\/p>\n
Los niveles m\u00e1s altos de carbono aumentan la resistencia y la dureza de las chapas de acero; sin embargo, los niveles m\u00e1s altos de carbono tambi\u00e9n disminuyen la ductilidad, lo que hace que el acero sea menos apto para estirarse sin agrietarse ni romperse.<\/p>\n
El acero bajo en carbono (a veces conocido como acero dulce) es el tipo de acero al carbono m\u00e1s d\u00factil y se utiliza ampliamente en la construcci\u00f3n y la fabricaci\u00f3n. El acero con alto contenido en carbono ofrece una excelente resistencia y dureza, pero es m\u00e1s dif\u00edcil de mecanizar o moldear; en cambio, los aceros con alto contenido en cobre pueden ofrecer chapas entre dos y cuatro veces m\u00e1s resistentes sin dejar de ofrecer una buena ductilidad.<\/p>\n
Los aceros al carbono suelen poseer tenacidad a baja temperatura debido a la presencia de manganeso; sin embargo, a\u00f1adiendo elementos como boro, vanadio y niobio es posible aumentar la tenacidad. Esto puede reducir el riesgo de fallos por fractura durante el funcionamiento de los componentes a presi\u00f3n y los procedimientos de hidropruebas; los an\u00e1lisis de mec\u00e1nica de fractura indican que la PWHT se hace necesaria a medida que aumenta la resistencia junto con los requisitos de energ\u00eda de las pruebas Charpy (para tama\u00f1os de defectos proporcionales).<\/p>\n
El tratamiento t\u00e9rmico previo a la soldadura (precalentamiento), tambi\u00e9n conocido como precalentamiento, consiste en elevar la temperatura del metal base antes de la soldadura para minimizar los gradientes t\u00e9rmicos y el agrietamiento inducido por hidr\u00f3geno. El tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (poscalentamiento) aplica calor controlado despu\u00e9s de la soldadura para aliviar las tensiones residuales, templar las zonas endurecidas y mejorar las propiedades del material, aliviar las tensiones residuales, templar las zonas endurecidas y mejorar las propiedades del material. El PWHT debe realizarse normalmente durante 1 hora por cada 25 mm (1 pulgada) de espesor de soldadura con una velocidad de enfriamiento controlada uniformemente para evitar el choque t\u00e9rmico y ayudar al mismo tiempo a mantener la calidad de la soldadura para obtener soldaduras fuertes y duraderas.<\/p>\n
Las t\u00e9cnicas de soldadura del acero al carbono lo convierten en una opci\u00f3n atractiva para muchos proyectos de fabricaci\u00f3n, por lo que es una elecci\u00f3n popular. Para producir un cord\u00f3n de soldadura de alta calidad y reducir la distorsi\u00f3n o la contracci\u00f3n, deben utilizarse t\u00e9cnicas adecuadas de entrelazado y pasada de ra\u00edz. \u00c9stas ayudan a distribuir el calor de manera uniforme y, al mismo tiempo, garantizan la correcta uni\u00f3n de la soldadura y el metal base.<\/p>\n
Para producir soldaduras de alta calidad, la soldadura del acero al carbono requiere tratamientos t\u00e9rmicos previos y posteriores. El tratamiento t\u00e9rmico de precalentamiento, com\u00fanmente denominado precalentamiento, aplica calor controlado antes de la soldadura para reducir los gradientes t\u00e9rmicos y las fisuras inducidas por el hidr\u00f3geno en la zona del arco de soldadura (HAZ). El tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura (o tratamiento t\u00e9rmico posterior) se utiliza despu\u00e9s de la soldadura como medida de cuidado posterior para aliviar las tensiones residuales, endurecer las zonas y aumentar la resistencia mec\u00e1nica.<\/p>\n
La secci\u00f3n VIII Div. 1 de ASME y sus tablas UCS-56-1 a UCS-56-11 detallan los requisitos para el precalentamiento y el tratamiento t\u00e9rmico posterior a la soldadura de los aceros al carbono de acuerdo con la secci\u00f3n IX de ASME; en concreto, estas tablas proporcionan los datos del ciclo de calentamiento necesarios para el PWHT en funci\u00f3n de su categor\u00eda de n\u00famero P o n\u00famero Gr. seg\u00fan la lista de ASME; tambi\u00e9n incluyen notas relativas a exenciones o posibles tratamientos sustitutivos.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
EPRI’s work on nuclear piping materials had as its primary objective the evaluation of whether current requirements for postweld heat treatment (PWHT) exemption for carbon steel thicknesses could be relaxed based on industry experience rather than technical data or design calculations. PWHT is used to eliminate residual stresses in thick-walled components, improving their dimensional stability … <\/p>\n