A qué se debe prestar atención durante el proceso de soldadura de las tuberías de acero resistentes al calor

Características básicas de la soldadura de tubería de acero resistente al calor
Tuberías de acero resistentes al calor se usan ampliamente en entornos de alta temperatura, como calderas, intercambiadores de calor y equipos químicos. Sus requisitos de soldadura difieren de los del acero al carbono ordinario. Las tuberías de acero resistentes al calor generalmente contienen altas proporciones de elementos de aleación como el cromo, el níquel y el molibdeno. Estos elementos mejoran su resistencia y resistencia a la oxidación a altas temperaturas, pero también afectan su susceptibilidad a las grietas en caliente, la estabilidad de la microestructura y la ventana de proceso durante la soldadura. Por lo tanto, durante la soldadura, una comprensión profunda de la microestructura del material y la dinámica del estrés es esencial para evitar la falla de las articulaciones o la degradación de la resistencia al calor debido al manejo inadecuado.

Requisitos de preparación y precalentamiento previos a la soldado
Antes de soldar tuberías de acero resistentes al calor, la limpieza completa es esencial para garantizar que el surco de soldadura y las áreas circundantes estén libres de aceite, óxido e impurezas para evitar la formación de poros e inclusiones de escoria durante la soldadura. El precalentamiento es particularmente importante para soldar a los aceros resistentes al calor, especialmente aquellos que contienen elementos de altura de aleación. El precalentamiento ralentiza la velocidad de enfriamiento, reduce la tendencia de endurecimiento en el área de soldadura y minimiza el riesgo de agrietamiento. Dependiendo de la calificación de acero y el grosor de la pared, la temperatura de precalentamiento generalmente varía de 150 ° C a 350 ° C. Antes de soldar, se debe utilizar una herramienta de medición de temperatura para confirmar que la temperatura de precalentamiento cumple con los estándares especificados.

Selección y coincidencia de material de soldadura
Seleccionar el material de soldadura derecho es crucial para garantizar la calidad de soldadura. La soldadura de tubería de acero resistente al calor generalmente usa electrodos o cables que coinciden con la composición del material base para mantener la resistencia de las articulaciones y la resistencia a la corrosión en ambientes de alta temperatura. Por ejemplo, el acero resistente al calor de CR-MO requiere electrodos de bajo hidrógeno, mientras que el acero austenítico resistente al calor requiere consumibles resistentes al calor que contienen níquel y cromo. También se debe considerar el contenido de hidrógeno difusible de los consumibles. Los electrodos de bajo hidrógeno deben secarse antes de usarse para evitar grietas inducidas por hidrógeno.

Control de los parámetros del proceso de soldadura
La entrada de calor de la soldadura de tubería de acero resistente al calor debe controlarse adecuadamente. La entrada de calor excesiva puede conducir al engrosamiento de los granos y al aumento del estrés por soldadura, reduciendo así la tenacidad y la resistencia al calor de la articulación. La entrada de calor excesiva puede dar lugar a defectos de fusión o soldadura incompletos. La soldadura de pasos múltiples se usa típicamente para minimizar los efectos térmicos de una sola soldadura. Los parámetros como la corriente de soldadura, el voltaje y la velocidad deben ajustarse de acuerdo con el material, el grosor y la posición de soldadura de la tubería para evitar la concentración de tensión y el posible agrietamiento.

Deformación y control de estrés durante la soldadura
El acero resistente al calor genera un estrés de soldadura significativo durante la soldadura. El control incorrecto puede conducir a la deformación o incluso a las grietas. Por lo tanto, la soldadura simétrica o la soldadura de omisión a menudo se usa para distribuir el estrés durante la soldadura. También se utilizan accesorios y accesorios apropiados para evitar un desplazamiento excesivo de los componentes soldados. Para tuberías de acero más gruesas, el calentamiento localizado se puede aplicar en secciones durante la soldadura para aliviar la concentración de tensión y garantizar la estabilidad dimensional después de la soldadura.

La importancia del tratamiento térmico posterior a la soldado
Las juntas soldadas de tubería de acero resistente al calor generan un estrés residual significativo durante el enfriamiento, y algunos grados de acero pueden incluso desarrollar una microestructura frágil, que es perjudicial para las tuberías sometidas a una operación de alta temperatura a largo plazo. Por lo tanto, el tratamiento térmico posterior a la solilla es esencial. El templado o la normalización pueden reducir el estrés residual, refinar la microestructura y mejorar el rendimiento general de la articulación. La temperatura del tratamiento térmico y el tiempo de retención deben adaptarse al material de la tubería y al grosor de la pared para garantizar un buen rendimiento de alta temperatura de la junta soldada.

Inspeccionar y reparar defectos de soldadura
Después de la soldadura, la calidad de la soldadura debe evaluarse a fondo mediante inspección visual, pruebas radiográficas, pruebas ultrasónicas y otros métodos para garantizar la ausencia de defectos como grietas, poros e inclusiones de escoria. Una vez que se descubren defectos, deben repararse de acuerdo con los requisitos del proceso. El tratamiento de precalentamiento y el tratamiento posterior al calor también se deben realizar al reparar áreas soldadas para evitar nuevos defectos. Todos los procesos de reparación deben documentarse para la trazabilidad de calidad posterior.

Comparación de precauciones de soldadura para diferentes tipos de tuberías de acero resistentes al calor
Las precauciones de soldadura varían según el tipo de acero resistente al calor. Por ejemplo, el precalentamiento, la selección de material de soldadura y el tratamiento posterior a la soldadura son diferentes para los aceros martensíticos, austeníticos y dúplex resistentes al calor. La siguiente tabla compara precauciones clave para soldar varios tipos comunes de acero resistente al calor:

Medio ambiente de soldadura y medidas de seguridad
La soldadura de acero resistente al calor generalmente ocurre en condiciones de trabajo de alta temperatura y alta intensidad, por lo que se deben tomar precauciones de seguridad. Se debe mantener una buena ventilación en el sitio de construcción para evitar que los humos de soldadura y los gases nocivos afecten a los operadores. Los soldadores deben usar ropa protectora, máscaras y guantes resistentes a la alta temperatura para evitar que las lesiones por la soldadura de la soldadura. El equipo apropiado de extinción de incendios también debe estar disponible para evitar incendios causados ​​por chispas de soldadura.