Proceso de soldadura para tubos de acero inoxidable de paredes gruesas

Composición química y análisis de soldadura de tuberías de acero inoxidable de pared gruesa.

Durante el proceso de soldadura, debido a factores como la baja conductividad térmica y las paredes gruesas que dificultan la disipación del calor, la junta de soldadura permanece en el rango de temperatura de sensibilización (450-850 °C) durante mucho tiempo, lo que puede formar fácilmente estructuras de fundición gruesas. Además, una gran cantidad de carburo de cromo (Cr23C6) precipita fácilmente en los límites de los granos, lo que reduce la resistencia a la corrosión del acero inoxidable y provoca corrosión intergranular. Al mismo tiempo, la tensión de tracción residual de la costura de soldadura y el alto aporte de calor aumentarán la tendencia a las grietas térmicas. Por lo tanto, el proveedor de tubos de acero de precisión sugiere que la selección inadecuada de materiales y procesos de soldadura puede causar defectos como grietas térmicas, corrosión intergranular y corrosión por tensión.

Métodos y materiales de soldadura para tubos de acero inoxidable de paredes gruesas.

La soldadura por arco de argón y tungsteno se utiliza comúnmente para soldar acero inoxidable. La pequeña energía del alambre del método de soldadura por arco de tungsteno puede evitar una disminución en el rendimiento de la junta de soldadura causada por un alto aporte de calor durante el proceso de soldadura y prevenir la aparición de grietas térmicas. Sin embargo, su eficiencia de producción es baja y es adecuada para soldadura de fondo. La eficiencia de la soldadura con electrodo revestido es relativamente alta y el área afectada por el calor es pequeña, lo que puede ayudar a garantizar la calidad de la junta de soldadura. De acuerdo con los requisitos de diseño de la tubería de hidrógeno de alta presión, el material de soldadura debe seleccionarse para que sea químicamente similar al material base para garantizar que las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de la junta soldada cumplan con los requisitos después de la soldadura.

Requisitos de implementación para el proceso de soldadura de tuberías de acero inoxidable de paredes gruesas.

La clave para soldar tuberías de acero inoxidable de paredes gruesas es utilizar poca energía del alambre y velocidades de enfriamiento más rápidas para reducir el tiempo de residencia de la zona afectada por el calor y el rango de temperatura de sensibilización, prevenir la aparición de sensibilización por precipitación de carburo, grietas térmicas y defectos de soldadura por fragilidad. La corriente de soldadura del método de soldadura por arco de argón y tungsteno debe controlarse entre 110 y 140 A, y se debe utilizar el mismo caudal para la protección en la parte delantera y trasera. El extremo frontal del alambre de soldadura debe colocarse en el gas protector y las impurezas deben limpiarse estrictamente antes de soldar. Para tuberías de acero inoxidable de paredes gruesas, se debe soplar gas argón en la parte posterior de la soldadura para brindar protección y promover la formación.

La corriente de soldadura del método de soldadura con electrodo revestido debe controlarse entre 110 y 130 A. La varilla de soldadura no debe girarse horizontalmente durante el proceso de soldadura y el ancho del cordón de soldadura no debe exceder 2,5 veces el diámetro. Se debe utilizar soldadura de arco corto y desprendimiento lento. Se deben utilizar varias capas de soldadura y el espesor de cada capa no debe exceder los 3 mm. La temperatura entre capas debe controlarse estrictamente. Después de completar cada pasada de soldadura, no sólo se deben eliminar completamente la escoria de la superficie y las salpicaduras circundantes, sino que también se deben eliminar los defectos de la superficie como poros e inclusiones. La pasada de soldadura posterior debe realizarse después de que la pasada de soldadura anterior se enfríe por debajo de 60°C, para evitar la precipitación de carburos y la formación de estructuras de austenita gruesas. La secuencia de soldadura debe ajustarse de manera oportuna durante el proceso de soldadura para mantener la deformación de la soldadura dentro de un rango aceptable. El arco no debe iniciarse ni detenerse fuera de la ranura durante la soldadura de tuberías para garantizar una alta calidad en los puntos de inicio y finalización.

Tratamiento térmico posterior a la soldadura de tubos de acero inoxidable de paredes gruesas.

La junta de soldadura de la tubería de acero inoxidable de pared gruesa puede presentar grietas en caliente después del tratamiento de estabilización. Después de pasar las pruebas no destructivas antes del tratamiento de estabilización, se debe limpiar la superficie del área de calentamiento de la tubería y se debe usar el método de calentamiento eléctrico para el tratamiento, mientras se usan termopares para monitorear la temperatura y garantizar que la temperatura esté controlada entre 900 ± 10 °C. Debe haber al menos dos puntos de medición de temperatura. Esto ayuda a garantizar que la distribución de temperatura del proceso de calentamiento sea uniforme y precisa.

Con el desarrollo de equipos químicos y petroleros a gran escala, los tubos de acero inoxidable de paredes gruesas se utilizarán más ampliamente en equipos de alta temperatura, alta presión y que contienen hidrógeno. La calidad de la soldadura incide directamente en su seguridad durante su uso. Por lo tanto, la tecnología de soldadura de tubos de acero inoxidable de paredes gruesas es más importante. Los experimentos han demostrado que controlar la temperatura entre pasadas de soldadura y evitar largos tiempos de residencia a la temperatura de sensibilización es una medida eficaz para mejorar la calidad de la soldadura de tubos de acero inoxidable de paredes gruesas. Sin embargo, debido a la necesidad de un enfriamiento rápido para cada pasada, el tiempo del proceso de soldadura es más largo y la eficiencia de producción es baja, lo que aumenta el costo de producción. Por lo tanto, utilizar un método de soldadura con poca energía del alambre para reducir el aporte de calor y controlar la precipitación de fases frágiles y carburos es la solución fundamental para la tecnología de soldadura de tubos de acero inoxidable de paredes gruesas.

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