1. Grietas calientes
1.1 Grietas de solidificación
1.1.1 Mecanismo de formación
Durante las últimas etapas de solidificación, una película de líquido eutéctico de bajo punto de fusión debilita los enlaces intergranulares, lo que provoca agrietamiento por tensión de tracción.
Se encuentra comúnmente en soldaduras de acero al carbono y acero de baja aleación con alto contenido de impurezas, y en soldaduras de acero austenítico monofásico y aleaciones a base de níquel.
1.1.2 Factores influyentes
Los altos niveles de azufre, fósforo, carbono y silicio en el metal de soldadura aumentan la tendencia al agrietamiento por solidificación.
Los parámetros inadecuados del proceso de soldadura, como una corriente de soldadura excesiva y una velocidad de soldadura lenta, que prolongan el tiempo que la soldadura permanece a altas temperaturas, también provocan fácilmente grietas.
1.1.3 Medidas preventivas
Controlar estrictamente el contenido de impurezas como azufre y fósforo en el metal base y los materiales de soldadura.
Optimice los parámetros del proceso de soldadura, controle razonablemente la corriente y la velocidad de soldadura y evite la exposición prolongada de la soldadura a altas temperaturas.
1.2 Grietas por licuefacción a alta temperatura
1.2.1 Mecanismo de formación
La temperatura máxima del ciclo térmico de soldadura provoca una nueva fusión en la zona afectada por el calor y entre las soldaduras multicapa, lo que da lugar a grietas bajo tensión.
Se produce principalmente en la zona cercana a la soldadura o entre soldaduras multicapa de aceros de alta resistencia que contienen cromo y níquel, aceros austeníticos y aleaciones a base de níquel.
1.2.2 Factores influyentes
Los altos niveles de azufre, fósforo, silicio y carbono en el metal base y el alambre de soldadura aumentan significativamente la tendencia al agrietamiento por licuefacción.
El aporte excesivo de calor durante la soldadura genera temperaturas excesivamente altas en la zona afectada por el calor, lo que da lugar a granos gruesos y una menor plasticidad del material.
1.2.3 Medidas preventivas
Seleccione materiales de soldadura con bajo contenido de azufre y fósforo para reducir los elementos sensibles al agrietamiento por licuefacción.
Controlar la entrada de calor de soldadura para evitar el sobrecalentamiento de la zona afectada por el calor, refinar los granos y mejorar la plasticidad del material.
1.3 Grietas de poligonización
1.3.1 Mecanismo de formación
Bajo altas temperaturas y tensión, los defectos reticulares en el frente cristalino solidificado se desplazan y acumulan para formar límites secundarios. En este estado de baja plasticidad, se producen grietas bajo tensión.
Se presenta principalmente en soldaduras de metal puro o de aleación austenítica monofásica o zonas cercanas a la soldadura. 1.3.2 Factores influyentes
La magnitud y distribución de la tensión residual en uniones soldadas; cuanto mayor sea la tensión residual, mayor será la tendencia al agrietamiento poligonal.
La composición y microestructura de los materiales de soldadura; por ejemplo, un contenido excesivamente alto de elementos de aleación puede afectar el movimiento y la agregación de defectos reticulares.
1.3.3 Medidas preventivas
Utilice una secuencia y un proceso de soldadura razonables para reducir la tensión residual de la soldadura.
Seleccione materiales de soldadura apropiados y controle el contenido de elementos de aleación para evitar la agregación excesiva de defectos en la red.
2. Recalentar el agrietamiento
2.1 Mecanismo de formación
En estructuras soldadas de placas gruesas hechas de acero que contienen elementos de aleación que refuerzan la precipitación, durante el tratamiento térmico de alivio de tensiones o el servicio se producen grietas en las áreas de grano grueso de la zona afectada por el calor.
Se presenta principalmente en las áreas de grano grueso de la zona afectada por el calor del acero de alta resistencia y baja aleación, acero perlítico resistente al calor, acero inoxidable austenítico y aleaciones a base de níquel.
2.2 Factores influyentes
La composición química del acero, como la presencia de elementos que fortalecen la precipitación como el vanadio, el molibdeno y el titanio, promueve el agrietamiento por recalentamiento.
Los parámetros del proceso de soldadura, como el calor de entrada y la temperatura de precalentamiento, afectan el tamaño del grano y la distribución de la tensión residual en la zona afectada por el calor.
2.3 Medidas preventivas
Optimizar la composición del acero para reducir el contenido de elementos reforzantes de la precipitación.
Controlar razonablemente los parámetros del proceso de soldadura, como aumentar adecuadamente la temperatura de precalentamiento y reducir el aporte de calor de soldadura, para refinar los granos en la zona afectada por el calor.
3. Agrietamiento en frío:
3.1 Agrietamiento retardado
3.1.1 Mecanismo de formación
Grietas con características retardadas bajo la acción combinada de la microestructura endurecida, el hidrógeno y la tensión de restricción.
Se produce principalmente en la zona afectada por el calor del acero de baja aleación, acero de aleación media, acero de medio carbono y acero de alto carbono y, en algunos casos, en el metal de soldadura.
3.1.2 Factores influyentes
Contenido de hidrógeno en la soldadura; el hidrógeno es un factor clave que conduce al agrietamiento retardado; cuanto mayor sea el contenido de hidrógeno, mayor será la tendencia al agrietamiento.
Esfuerzo de restricción de la unión soldada: cuanto mayor sea el esfuerzo de restricción, más fácilmente se producirán grietas.
3.1.3 Medidas preventivas
Controle estrictamente el contenido de hidrógeno de los materiales de soldadura y utilice materiales de soldadura con bajo contenido de hidrógeno.
Tome medidas de precalentamiento y postcalentamiento para reducir la tensión de restricción de la unión soldada. 3.2 Temple de grietas
3.2.1 Mecanismo de formación
Se descubre inmediatamente después de la soldadura y es causado principalmente por la formación de estructuras endurecidas bajo tensión de soldadura.
Se encuentra comúnmente en uniones soldadas de acero de alta resistencia y acero de ultra alta resistencia.
3.2.2 Factores influyentes
Los parámetros del proceso de soldadura, como la velocidad de soldadura excesiva y la velocidad de enfriamiento, conducen fácilmente a la formación de estructuras endurecidas.
La forma geométrica y el tamaño de la unión soldada; las formas complejas y las juntas de gran espesor son propensas a sufrir grietas por temple.
3.2.3 Medidas preventivas
Optimice los parámetros del proceso de soldadura, controle la velocidad de soldadura y la velocidad de enfriamiento para evitar la formación de estructuras endurecidas.
Adopte un diseño de unión soldada razonable para reducir los puntos de concentración de tensión.
3.3 Grietas por fragilización de baja plasticidad
3.3.1 Mecanismo de formación
Cuando los materiales de baja plasticidad se enfrían a bajas temperaturas, la fuerza de contracción hace que la deformación exceda la reserva plástica del material o el material se vuelve quebradizo, lo que produce grietas.
No existe fenómeno de retardo; ocurre principalmente en estructuras soldadas que operan a bajas temperaturas.
3.3.2 Factores influyentes
La tenacidad a baja temperatura del material; los materiales con poca tenacidad a baja temperatura son propensos a sufrir grietas por fragilización por baja plasticidad.
Tensión residual en la unión soldada; una tensión residual elevada conlleva una mayor tendencia al agrietamiento.
3.3.3 Medidas preventivas
Seleccione materiales de soldadura con buena tenacidad a baja temperatura.
Optimice el proceso de soldadura para reducir la tensión residual de la soldadura.
4. Desgarro lamelar:
4.1 Mecanismo de formación
Existen inclusiones estratificadas dentro de la placa de acero, y la tensión perpendicular a la dirección de laminación durante la soldadura provoca desgarro laminar.
Se encuentra comúnmente en el proceso de fabricación de grandes plataformas petroleras y recipientes a presión de paredes gruesas.
4.2 Factores influyentes
La calidad de la placa de acero; un alto contenido de inclusiones estratificadas conduce a una mayor tendencia al desgarro laminar.
Los parámetros del proceso de soldadura, como el aporte de calor y la secuencia de soldadura, afectan la distribución de la tensión de soldadura.
4.3 Medidas preventivas
Controle estrictamente la calidad de la placa de acero para reducir las inclusiones en capas.
Optimice el proceso de soldadura, controle razonablemente la entrada de calor de soldadura y la secuencia de soldadura para reducir el estrés de soldadura.
5. Agrietamiento por corrosión bajo tensión
5.1 Mecanismo de formación
Grietas retardadas producidas en estructuras soldadas por la acción combinada de medios corrosivos y tensiones. Los factores que influyen incluyen el tipo de material, el tipo de medio corrosivo, la forma estructural, el proceso de soldadura, los materiales de soldadura y el grado de alivio de tensiones.
5.2 Factores influyentes
La resistencia a la corrosión del material; los materiales con poca resistencia a la corrosión son propensos al agrietamiento por corrosión bajo tensión.
El tipo y la concentración del medio corrosivo; los medios corrosivos fuertes aceleran la formación de grietas.
5.3 Medidas preventivas
Seleccione materiales de soldadura con buena resistencia a la corrosión.
Adoptar medidas anticorrosión efectivas, como protección de revestimiento y protección catódica.
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