I. ¿Qué son las grietas en caliente por soldadura?
Las grietas por calor en la soldadura se producen principalmente a altas temperaturas cerca de la línea de solidus y se caracterizan por su distribución a lo largo de los límites de grano. En ocasiones, también pueden formarse a lo largo de los límites de poligonización a temperaturas inferiores a la línea de solidus. Suelen formarse dentro del metal de soldadura, pero también pueden aparecer en la zona afectada por el calor (metal base) adyacente a la línea de fusión. Según el mecanismo, la morfología y el rango de temperatura de formación de grietas, las grietas por calor en la soldadura se pueden dividir en cuatro tipos: grietas de solidificación, grietas de licuefacción, grietas de poligonización y grietas por pérdida de ductilidad.
II. ¿Cuáles son las diferencias entre grietas calientes y grietas frías?
1. Diferentes temperaturas y tiempos de formación.
Las grietas en caliente suelen ocurrir durante el proceso de cristalización de la soldadura. Las grietas en frío suelen aparecer cuando la pieza soldada se enfría a 200-300 °C. Algunas aparecen inmediatamente después de la soldadura, mientras que otras pueden tardar varias horas, semanas o incluso más; por lo tanto, las grietas en frío también se denominan grietas retardadas.
2. Diferente ubicación y dirección de formación.
La mayoría de las grietas en caliente se producen en el metal de soldadura; algunas son longitudinales, otras transversales y, en ocasiones, las grietas en caliente pueden extenderse al metal base. La mayoría de las grietas en frío se producen en el metal base o en la línea de fusión; la mayoría son grietas longitudinales y algunas transversales.
3. Diferentes características de apariencia
La superficie de fractura de las grietas calientes presenta un color oxidado distintivo. La superficie de fractura de las grietas frías es brillante y no presenta color oxidado.
4. Diferente estructura metalográfica
Las grietas en caliente son todas grietas intergranulares. Las grietas en frío penetran el interior de los granos, es decir, agrietamiento transgranular, aunque algunas también son grietas intergranulares.
III. ¿Cómo se forman las grietas calientes?
En primer lugar, la segregación de compuestos eutécticos de bajo punto de fusión: Los compuestos eutécticos de bajo punto de fusión formados por reacciones metalúrgicas de elementos de impurezas de azufre (S) y fósforo (P) en el acero exhiben una segregación macroscópica grave, formando a menudo una película líquida en el centro de la soldadura.
En segundo lugar, la influencia de la tensión de soldadura: La tensión de tracción generada por el calentamiento y enfriamiento desiguales durante el proceso de soldadura promueve la rotura y el agrietamiento de la película líquida. En tercer lugar, otros factores incluyen las diferentes propiedades termofísicas de los distintos materiales, que resultan en diferentes tensiones de soldadura; los diferentes métodos de soldadura y parámetros del proceso generan diferentes entradas de calor; y el coeficiente de forma del cordón de soldadura tiene un impacto significativo en la segregación.
En cuarto lugar, ¿cómo prevenir la formación de grietas calientes?
1. Medidas metalúrgicas
Las medidas metalúrgicas consisten principalmente en limitar la composición química de la soldadura. Para reducir la tendencia a la formación de eutécticos de bajo punto de fusión, se debe limitar al máximo el contenido de azufre (S) y fósforo (P); se debe reducir el contenido de carbono y aumentar el de manganeso en el alambre. En segundo lugar, se debe modificar la microestructura de la soldadura. Es imposible eliminar por completo las impurezas nocivas ni prevenir la formación de eutécticos de bajo punto de fusión. Por lo tanto, para evitar el agrietamiento por tensión, se suelen añadir elementos de aleación especiales al metal de soldadura para ajustar su composición química y formar una estructura bifásica. Esto altera la dirección de cristalización del metal de soldadura, evitando la concentración de eutécticos de bajo punto de fusión y, por lo tanto, reduciendo la formación de grietas en caliente.
2. Medidas del proceso
1) Reducir la relación de fusión, lo que implica reducir la dilución. Al soldar la primera capa de una soldadura multicapa, la gran proporción de metal base fundido en la soldadura aumenta el contenido de carbono, azufre y fósforo, lo que la hace propensa a la formación de grietas en caliente.
2) Limite el sobrecalentamiento. El sobrecalentamiento del baño de fusión favorece fácilmente la formación de grietas en caliente. Reduzca el aporte de calor utilizando una corriente de soldadura baja y una velocidad de soldadura baja. No reduzca el aporte de calor aumentando la velocidad de soldadura, asegurándose de que la soldadura se forme correctamente.
3) Elija una secuencia y dirección de soldadura razonables para reducir la restricción. Generalmente, las soldaduras convexas más pequeñas pueden reducir la sensibilidad a las grietas.
4) Utilizar electrodos y fundentes básicos. Esto se debe a que la escoria de estos electrodos y fundentes tiene una gran capacidad de desulfuración.
En resumen, la forma fundamental de prevenir las grietas en caliente es reducir la cantidad de eutécticos de bajo punto de fusión, tomar medidas adecuadas para reducir la tensión de tracción de la soldadura, controlar razonablemente el coeficiente de forma del cordón de soldadura y reducir la corriente de soldadura, reduciendo así la aparición de grietas en caliente.