Mejorando la Dureza de la Zona Afectada por el Calor (HAZ) de Soldadura de Tubos de Línea de Paredes Gruesas de Alta Resistencia
Autores: Ma, Yan; Su, Lihong; Shen, Chen; Fletcher, Leigh; Li, Huijun; Sun, Leilei; Zheng, Lei; Zhang, Chuanguo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Tenacidad a la fractura
Aporte de calor
Microestructura
Tenacidad de la zona afectada por el calor
Tratamiento térmico
Soldadura por arco sumergido de doble cara
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
La tenacidad a baja temperatura de las costuras de soldadura de doble V es un desafío bien conocido debido al aumento esencial de la entrada de calor para tuberías de pared gruesa. Se llevó a cabo una investigación exhaustiva para explorar el impacto de la entrada de calor en el tamaño de grano y el crecimiento de precipitados, correlacionando la microestructura con la tenacidad de la zona afectada por el calor (ZAC). Los resultados indicaron que las soldaduras reales mostraron una zona de transición de tenacidad a -20 grados C, con una considerable dispersión en las pruebas de Charpy con muesca en V (CVN). Las simulaciones térmicas Gleeble confirmaron la disminución de la tenacidad de la ZAC de grano grueso (ZGCG) con el aumento de la entrada de calor y el tamaño de grano de austenita previa (PAGS). Un tratamiento térmico diseñado especialmente demostró su potencial para mejorar la tenacidad de la ZGCG, con el ciclo térmico recomendado que involucra temperaturas máximas de 700 y 800 grados C, manteniendo durante 1 s y enfriamiento rápido. La tenacidad de la ZGCG recalentada intercríticamente (ZGCGI) mejoró con temperaturas de recalentamiento intercrítico más altas y la eliminación de constituyentes tipo collar de M-A a lo largo del PAG. A pesar de varios tratamientos térmicos, no se observaron mejoras significativas en la tenacidad de la ZGCGI. Se sugirió trabajo futuro para optimizar el uso de soldaduras de punto para reducir la entrada de calor efectiva (HI) asociada con la soldadura por arco sumergido (SAW) de doble cara.
Descripción
La tenacidad a baja temperatura de las costuras de soldadura de doble V es un desafío bien conocido debido al aumento esencial de la entrada de calor para tuberías de pared gruesa. Se llevó a cabo una investigación exhaustiva para explorar el impacto de la entrada de calor en el tamaño de grano y el crecimiento de precipitados, correlacionando la microestructura con la tenacidad de la zona afectada por el calor (ZAC). Los resultados indicaron que las soldaduras reales mostraron una zona de transición de tenacidad a -20 grados C, con una considerable dispersión en las pruebas de Charpy con muesca en V (CVN). Las simulaciones térmicas Gleeble confirmaron la disminución de la tenacidad de la ZAC de grano grueso (ZGCG) con el aumento de la entrada de calor y el tamaño de grano de austenita previa (PAGS). Un tratamiento térmico diseñado especialmente demostró su potencial para mejorar la tenacidad de la ZGCG, con el ciclo térmico recomendado que involucra temperaturas máximas de 700 y 800 grados C, manteniendo durante 1 s y enfriamiento rápido. La tenacidad de la ZGCG recalentada intercríticamente (ZGCGI) mejoró con temperaturas de recalentamiento intercrítico más altas y la eliminación de constituyentes tipo collar de M-A a lo largo del PAG. A pesar de varios tratamientos térmicos, no se observaron mejoras significativas en la tenacidad de la ZGCGI. Se sugirió trabajo futuro para optimizar el uso de soldaduras de punto para reducir la entrada de calor efectiva (HI) asociada con la soldadura por arco sumergido (SAW) de doble cara.