Tratamiento posterior a la soldadura (pwht)

07.07.2014 14:19

Tratamiento posterior a la soldadura (pwht

Resumen y traducción de Heat Treatment TWI Welding Inspection Rev. 0 Jun 06 (pág. 18.2 a 18.4)

 

El tratamiento posterior a la soldadura (pwht) se aplica a algunos aceros unidos por soldadura, para asegurarse que las propiedades de la soldadura serán adecuadas para los usos previstos.La temperatura a la que se realiza el tratamiento térmico posterior a la soldadura, generalmente está por debajo de la temperatura de cambio de fase del material, pero es lo suficientemente alta para eliminar las tensiones residuales generadas durante el proceso de soldadura y reducir la dureza de la zona afectada por el calor (HAZ).La reducción de tensiones residuales y la disminución de la dureza en la HAZ confieren a la unión soldada unos beneficios

·         Facilitan el mecanizado

·         Estabilidad dimensional

·         Mejoran la resistencia a la fractura frágil

·         Mejoran la resistencia a la figuración por corrosión bajo tensión

Puesto que la función principal del tratamiento posterior térmico a la soldadura (pwht), es la reducción de tensiones residuales, también se le denomina stress relief. En algunas ocasiones, el tratamiento térmico posterior a la soldadura se realiza a temperaturas que están por encima de las de cambio de fase, en estos casos es necesario asegurarse que el material de soldadura puede soportar este tipo de tratamientos sin perder sus propiedades mecánicas.Los diferentes códigos, de construcción o servicio, establecen los parámetros generales que se han de cumplir para obtener los resultados deseados tras la realización de un tratamiento térmico posterior a la soldadura.Es esencial la preparación de un procedimiento de tratamiento térmico que especifique con claridad los siguientes parámetros:

·         Velocidad máxima de calentamiento ( Heating rate)

·         Rango de temperatura de mantenimiento (Soak temperature )

·         Permanencia  mínima a la temperatura de mantenimiento (Soak time)

·         Velocidad máxima de enfriamiento (Cooling rate)

Velocidad máxima de calentamiento

Este parámetro debe ser controlado para evitar grandes diferencias de temperatura (gradiente térmico) que pueden inducir tensiones, deformaciones o fisuras, en la pieza a la que se realiza el tratamiento térmico.Normalmente la temperatura de calentamiento, se controla a partir de los 300 º C, por medio de termopares soldados en diferentes zonas de la pieza.Las velocidades y gradientes permitidos tienen que estar especificados en el procedimiento de tratamiento térmico.En función del material y del espesor del mismo están comprendidas en un rango que va desde los 60 hasta los 200 º C/hora

Temperatura de mantenimiento

La temperatura de mantenimiento viene dada por un rango, definido en el código y cambia para cada material o familia de materiales. Este valor es una variable fundamental del proceso de soldadura y tiene que estar definido en la WPS/PQR.Salvo excepciones la temperatura de mantenimiento siempre estará por debajo de la temperatura de cambio de fase, entorno a los 600 º C para los aceros al carbón y C-Mn y entre los 700 -760 º C para los aceros de baja aleación.

Tiempo de mantenimiento

Es el periodo mínimo, durante el cual la pieza a tratar, debe permanecer a la temperatura de mantenimiento. Comienza cuando todos los termopares han alcanzado la temperatura de mantenimiento y finaliza cuando un termopar está por debajo de la temperatura de mantenimiento.La duración mínima del periodo, está indicada en los diferentes códigos, estando gobernada por el espesor mayor de la pieza a la que se realiza el tratamiento.

Velocidad de enfriamiento

Es necesario controlar la velocidad de enfriamiento por los mismos motivos que la velocidad de calentamiento. Los diferentes códigos indican velocidades de enfriamiento máximas hasta los 300 º C, temperatura a partir de la cual se puede dar por finalizado el tratamiento, dejando enfriar la pieza en el interior del horno o cubierta  el aislamiento.

A diferencia de la velocidad de calentamiento, donde las posibles tensiones generadas por grandes gradientes térmicos, se mitigan durante el periodo de mantenimiento, si no se controla la velocidad de enfriamiento, las tensiones generadas durante el periodo de enfriamiento, permanecen en la pieza, pudiendo dar lugar a fisuras o deformaciones.