PWHT Alleggerimento delle sollecitazioni

La lavorazione di componenti metallici può portare alla formazione di tensioni interne che ne riducono la durata a fatica. Le tensioni di trazione residue possono inoltre contribuire alla distorsione durante le operazioni di taglio e di lavorazione, nonché alla formazione di cricche da corrosione sotto sforzo in alcuni ambienti.

Il trattamento termico post-saldatura (pwht), comunemente chiamato stress relieving, è un processo ad attivazione termica progettato per alleviare le tensioni post-saldatura. Sia la temperatura che il tempo di immersione giocano un ruolo fondamentale nella sua efficacia.

Vantaggi

Il processo di distensione può dipendere da numerose variabili, come i vincoli di temperatura e di tempo del processo stesso e dell'ambiente circostante, oltre ai processi di saldatura o di trattamento termico utilizzati durante la distensione. Tutte queste variabili influiscono sul successo o sul fallimento del processo.

Il trattamento termico post-saldatura (PWHT) è fondamentale per attenuare le tensioni residue e aumentare la resistenza dei metalli saldati, in quanto contribuisce a ridurre le tensioni residue e contemporaneamente a rafforzarli. Senza PWHT, i metalli diventano più fragili e suscettibili di cricche in condizioni di carico dinamico; il PWHT riduce queste sollecitazioni riscaldando il materiale al di sotto della sua temperatura di trasformazione e raffreddandolo successivamente in modo uniforme.

L'alleggerimento delle sollecitazioni viene utilizzato anche per prevenire le cricche indotte dall'idrogeno (HIC), che si verificano in alcuni processi di saldatura quando l'idrogeno gassoso assorbe il materiale, provocandone l'ossidazione e le cricche. Il PWHT elimina l'idrogeno in eccesso, contribuendo a ridurre l'HIC e a prolungare la durata dei componenti saldati da componenti metallici.

Il PWHT contribuisce anche a migliorare la lavorabilità dei materiali, riducendone la durezza e semplificando il taglio e la rettifica delle parti saldate. Inoltre, questo processo aumenta la duttilità dei metalli, rendendoli meno suscettibili alle cricche in condizioni di carico dinamico.

La ricottura di distensione può essere eseguita su molti componenti in acciaio al carbonio e ghisa, in genere riscaldando uniformemente al di sotto dell'intervallo di trasformazione austenitica, quindi raffreddando a una velocità inferiore a quella naturale. Questo processo aiuta a eliminare le tensioni residue che si reintroducono durante il raffreddamento.

Temperatura

A volte, durante le operazioni di saldatura, si possono accumulare tensioni interne al materiale, che possono causare cricche e altri difetti nella forma finale. La PWHT offre una soluzione semplice ed economica per alleviare tali tensioni interne: è sufficiente riscaldare e poi raffreddare per un tempo predeterminato fino al completo raffreddamento; in questo modo si riducono le tensioni interne e si migliorano le proprietà meccaniche dei metalli.

Le temperature PWHT variano a seconda del tipo di acciaio e del risultato desiderato: la ricottura è consigliata per gli acciai a basso tenore di carbonio, mentre la normalizzazione è spesso utilizzata per le leghe ad alto tenore di carbonio. Per selezionare una soluzione PWHT efficace per ogni tipo di acciaio, oltre a garantire un riscaldamento uniforme per tutto il suo intervallo di spessore a una velocità appropriata, è necessario raffreddare le aree di saldatura per evitare l'infragilimento da tempra o l'eccessivo rammollimento.

La PWHT non solo riduce e ridistribuisce le tensioni residue, ma può anche causare modifiche metallurgiche nelle aree di saldatura che migliorano la duttilità e riducono il rischio di frattura fragile, migliorando la microstruttura del materiale e la prevenzione delle cricche nelle riparazioni future. Tuttavia, se le temperature PWHT raggiungono livelli troppo elevati, queste modifiche metallurgiche possono avere un impatto negativo sulla resistenza della saldatura.

Attrezzatura

I controllori di ammollo a rampa PID forniscono controlli precisi della temperatura, dell'umidità e del timer che consentono di riscaldare, immergere e raffreddare i materiali in modo uniforme durante tutto il loro percorso. Questo processo garantisce il rilascio di eventuali tensioni interne per migliorare la qualità del prodotto.

Il trattamento termico di distensione (SRHT) è una pratica standard quando si saldano oggetti come serbatoi d'aria e caldaie in metallo o acciaio. A causa delle tensioni interne alla saldatura, che possono compromettere la resistenza e la stabilità, il trattamento termico post-saldatura (PWHT) diventa fondamentale per alleviare tali tensioni interne.

La PWHT viene tipicamente condotta in un forno di rinvenimento o in un altro ambiente a temperatura controllata e prevede il riscaldamento del metallo a temperature appena inferiori alla sua temperatura di trasformazione, mantenendole per un certo periodo di tempo e raffreddandole poi gradualmente a temperatura ambiente.

La PWHT viene spesso impiegata quando si lavora con pezzi con tolleranze dimensionali ristrette. L'eliminazione delle tensioni interne aiuta a prevenire la distorsione durante l'uso e consente di eseguire lavorazioni di precisione, oltre a contribuire a eliminare la frattura fragile in prossimità delle saldature o la cricca da corrosione in alcuni tipi di metalli. Per ulteriori informazioni sulla PWHT e sui vantaggi dell'eliminazione delle tensioni, contattateci subito; abbiamo tutte le informazioni necessarie per decidere con cognizione di causa se questo processo è adatto al vostro progetto.