Tratamiento térmico previo y posterior a la soldadura

El tratamiento térmico mejora la integridad estructural de los componentes soldados al fusionar las capas metálicas cercanas a su unión soldada, disminuyendo así los fallos futuros debidos a la corrosión o a la acumulación de tensiones en esa zona.

La soldadura PWHT también reduce la distorsión y ayuda a evitar el agrietamiento en frío de las soldaduras, expulsando la humedad y el hidrógeno que de otro modo se filtrarían, componentes cruciales en materiales como los aceros de baja aleación.

Precalentamiento

La aplicación de una temperatura de precalentamiento, normalmente con sopletes de gas, reduce la velocidad de enfriamiento en la soldadura y en las zonas afectadas por el calor para ayudar a minimizar los defectos microestructurales, así como la distorsión, el agrietamiento en frío, la acumulación de hidrógeno y otros problemas relacionados. Esto ayuda a minimizar la formación de microestructuras dañinas, así como las distorsiones causadas por el agrietamiento en frío, el agrietamiento en frío y la acumulación de hidrógeno, ayudando así a minimizar la distorsión, el agrietamiento en frío y otros problemas relacionados.

El precalentamiento ayuda a minimizar el gradiente térmico entre la fuente de calor de la soldadura por arco y el material base que se está soldando. Esto es vital, ya que un diferencial de temperatura abrupto puede crear tensiones internas y distorsión alrededor de la zona de soldadura, lo que puede provocar tensiones internas y distorsión que deben abordarse mediante técnicas de soldadura.

El tratamiento térmico postsoldadura consiste en el revenido, la normalización y el recocido en solución para aliviar las tensiones internas y refinar la microestructura de las aleaciones de acero, reforzándolas contra las condiciones de fatiga por corrosión bajo tensión que debilitan y dañan los componentes en entornos exigentes como API 650 para tanques de almacenamiento y ASME B31.3 para equipos de proceso. Por tanto, la PWHT puede exigirse como parte del cumplimiento de normas como estas dos.

Templado

El revenido es un proceso que utiliza el tratamiento térmico para reducir la dureza del acero, mejorando así su ductilidad y tenacidad. El revenido es un componente integral de la soldadura, ya que alivia las tensiones térmicas que podrían causar grietas.

El acero templado debe enfriarse rápidamente desde su alta temperatura para alcanzar el nivel de dureza requerido para su aplicación concreta. La velocidad de enfriamiento depende del tipo de aleación y de su composición, así como de la temperatura de temple alcanzada durante la fase de calentamiento/enfriamiento.

Las tensiones térmicas inducidas por la soldadura pueden provocar distorsiones en componentes grandes o complejos. El precalentamiento y la PWHT ayudan a eliminar estas distorsiones igualando las tensiones internas y garantizando que las soldaduras puedan soportar las exigencias operativas.

Aunque los tratamientos térmicos se asocian con mayor frecuencia a las aleaciones de acero, también son capaces de mejorar las aleaciones de cobre y aluminio. Los tratamientos térmicos se utilizan ampliamente en la fabricación aeroespacial, así como en equipos de petróleo y gas que deben resistir la corrosión, el estrés o ambos. Al reducir la fragilidad, equilibrar los niveles de dureza/resistencia y aumentar la resistencia a la corrosión, estos tratamientos térmicos garantizan la calidad de las soldaduras críticas.

Normalización

Al igual que el revenido, el normalizado es un tratamiento térmico posterior a la soldadura diseñado para reducir las tensiones residuales creadas por la contracción de la soldadura. La reducción de estas tensiones residuales es especialmente importante, ya que pueden provocar la distorsión o el fallo de las uniones soldadas. Este proceso combina el calentamiento y el enfriamiento rápidos a temperaturas controladas para minimizar los gradientes térmicos y conseguir un alivio uniforme de las tensiones.

El normalizado no sólo reduce las tensiones internas, sino que también mejora la uniformidad y las propiedades mecánicas de los materiales soldados, lo que a su vez ayuda a prevenir las fisuras por corrosión bajo tensión en aplicaciones de procesamiento químico y minimiza el riesgo de fractura frágil en zonas de altas consecuencias, como las tuberías que transportan sustancias peligrosas.

Los clientes de Xometry confían con frecuencia en los tratamientos térmicos previos y posteriores a la soldadura para sus proyectos de Monel, Inconel y otras aleaciones. Nuestros expertos pueden ayudarle a seleccionar los tratamientos que cumplirán los requisitos específicos de su proyecto.

Enfriamiento

El precalentamiento reduce la velocidad de enfriamiento de la soldadura y ayuda a aliviar las tensiones térmicas que podrían causar fisuras. El precalentamiento también puede ayudar a reducir su velocidad de enfriamiento y aliviar estas tensiones en las soldaduras durante la soldadura.

El temple es un proceso térmico utilizado para transferir el metal soldado fuera de su región de temperatura de austenita con el fin de conseguir determinadas propiedades del material. El temple puede realizarse utilizando aceites endurecedores, polímeros, agua, gas, sal o cualquier otro medio como medio endurecedor.

El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede ser necesario en función del tipo de soldadura y de las condiciones de servicio para conseguir unas propiedades óptimas del metal. Alivia las tensiones residuales inducidas por la soldadura al tiempo que alinea la microestructura de la soldadura con la del metal base para mejorar la tenacidad y reducir la probabilidad de fractura frágil bajo cargas dinámicas o de impacto.

La sensibilización se produce durante la soldadura, cuando los carburos de cromo precipitan en los límites de grano, reduciendo la resistencia a la corrosión. El tratamiento térmico de recocido por disolución disuelve estos carburos para restaurar la resistencia a la corrosión, algo esencial cuando se transportan materiales peligrosos a largas distancias.