Cuáles son las causas y medidas de prevención para el agrietamiento de soldadura en tubos de acero soldados

Las grietas de soldadura son uno de los defectos más comunes y graves en los componentes soldados. Bajo la acción combinada de la tensión de soldadura y otros factores de fragilidad, se forman grietas en nuevas interfaces debido a la ruptura de las fuerzas de unión atómica en áreas localizadas de la unión de soldadura. Se caracterizan por muescas afiladas y una gran relación de aspecto. Las grietas afectan el uso seguro de los componentes soldados y son un defecto de proceso muy peligroso. Las grietas de soldadura no solo ocurren durante el proceso de soldadura, sino que algunas también tienen un cierto período de latencia, y algunas ocurren durante el recalentamiento posterior a la soldadura.

Primero, ¿cuáles son las causas de las grietas de soldadura enTubos de acero soldados¿?
Los siguientes factores pueden causar grietas en las tuberías de acero soldadas durante la soldadura: tensión, fuerza de restricción, rigidez, composición química, el espacio dejado en la costura de soldadura, la corriente, el cordón de soldadura y la limpieza del material base. Todos estos factores pueden contribuir al agrietamiento de la soldadura en tuberías de acero soldadas. Aunque hay muchas causas de agrietamiento de la soldadura en las tuberías de acero soldadas, en diferentes situaciones, pueden estar involucrados múltiples factores, o incluso dos o tres factores. Sin embargo, independientemente de la cantidad de factores, debe haber un factor primario. También hay casos en que varias condiciones tienen poco impacto, y solo un factor hace que la costura de soldadura de la tubería de acero soldada se agriete. Por lo tanto, cuando se produce el agrietamiento de la costura de soldadura, es esencial analizar primero correctamente los factores primarios y secundarios que causan el agrietamiento, y luego tomar las medidas correspondientes para abordarlos. La costura de soldadura del tubo de acero soldado formado durante el proceso de soldadura se crea cuando la varilla de soldadura y el metal base se funden a alta temperatura por una corriente eléctrica. Este proceso implica que la varilla de soldadura y el metal base cambian de sólido a líquido. El líquido de alta temperatura se expande térmicamente, y el enfriamiento de nuevo a solidifica causa contracción. Debido a la expansión y contracción térmica, la tensión se genera naturalmente en la estructura soldada. Algunas estructuras soldadas poseen inherentemente restricción y rigidez. El proceso de soldadura implica la transformación de sólido a líquido, es decir, de sólido a líquido (generalmente refiriéndose al hierro fundido), y luego de líquido a sólido, formando así la costura de soldadura de la tubería de acero soldada. La transformación de líquido a sólido (es decir, la transformación de hierro fundido en granos) es el proceso de cristalización. La cristalización comienza en las áreas de menor temperatura del metal base y se extiende gradualmente hacia el centro de la costura de soldadura, siendo el centro de la costura de soldadura el último en cristalizar. Debido a la expansión y contracción térmica, las estructuras soldadas se ven afectadas por el estrés, la restricción o la rigidez, lo que hace que los granos de metal base no se unan entre sí. Esto puede dar como resultado pequeñas grietas en la costura de soldadura del tubo de acero soldado o incluso grietas significativas en la costura de soldadura. Incluso si el metal base y la varilla de soldadura tienen una buena composición química, aún pueden ocurrir grietas o fisuras debido a la restricción, rigidez y tensión generada durante el proceso de soldadura. Composición química deficiente del metal base y la varilla de soldadura (altos niveles de carbono, azufre, fósforo, etc.); huecos excesivos en la costura de soldadura; impurezas excesivas en el metal base en el borde de la costura de soldadura; corriente excesiva; y velocidades de soldadura excesivamente rápidas o lentas, O excesivamente anchos de cordón de soldadura exacerbarán aún más el agrietamiento de la costura de soldadura.

En segundo lugar, tipos de grietas de soldadura en tubos de acero soldados y medidas preventivas.
Las grietas de soldadura se pueden clasificar de diferentes maneras dependiendo de su ubicación, tamaño, causa y mecanismo. Según las condiciones de formación de grietas, se pueden dividir en cuatro categorías: grietas calientes, grietas frías, grietas de recalentamiento y desgarros laminares. Según las observaciones in situ de grietas de soldadura en tuberías de acero soldadas, la mayoría son causadas por tensión, fuerzas de restricción y rigidez. Se puede decir que el estrés, las fuerzas de restricción y la rigidez son a menudo los principales factores que contribuyen al agrietamiento de la soldadura en tuberías de acero soldadas. Un método relativamente eficaz para abordar el agrietamiento de la soldadura causado por la tensión, las fuerzas de restricción y la rigidez es emplear soldadura fija y soldadura distribuida. La soldadura fija implica primero fijar todas las costuras de soldadura de las tuberías de acero soldadas, o aquellas en áreas críticas, utilizando baja corriente, cordones de soldadura estrechos y distancias cortas. Esto evita que la parte soldada genere una tensión excesiva. Incluso cuando se fijan todas las partes de la pieza soldada, es crucial no soldar secuencialmente desde la misma posición, y aún más importante, evitar el uso de varillas de soldadura de alta corriente y gran calibre. Las posiciones de soldadura deben variarse para evitar la generación excesiva de calor en áreas localizadas. El mismo método puede usarse para estructuras con fuerzas de restricción y rigidez. La soldadura distribuida, por otro lado, es crucial para grandes estructuras. La soldadura nunca debe realizarse secuencialmente desde la misma posición; las posiciones deben variarse. Para estructuras grandes, no solo se debe realizar una soldadura fija primero, seguida de una soldadura distribuida, sino que el primer cordón de soldadura también debe evitar el uso de varillas de soldadura de alta corriente y de gran calibre. Para la estructura general, todas las soldaduras de tubos de acero soldados deben soldarse por separado de principio a fin; de lo contrario, aunque las soldaduras de tubos de acero soldados no se agrietarán, la tensión residual será demasiado grande.