Distribución y características de las tensiones residuales en la soldadura de tuberías de acero inoxidable super dúplex
Autores: Cho, Chang Beck; Lee, Joo-Ho; Lee, Chin-Hyung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Tensiones residuales
Acero inoxidable super dúplex
Proceso de soldadura
Investigaciones experimentales
Transformación de fases metalúrgicas
Proceso de soldadura de circunferencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo explora la distribución y características de las tensiones residuales formadas por la soldadura de tuberías de acero inoxidable super dúplex. Se realizaron investigaciones experimentales, que abarcan una prueba de tracción a alta temperatura y observación metalográfica junto con una prueba de dureza y medición de tensiones residuales, para obtener las propiedades mecánicas a altas temperaturas del metal base y confirmar si el acero inoxidable dúplex experimenta desarrollo de fase martensítica durante el proceso de soldadura. Finalmente, se realizaron experimentos para examinar la evolución de las tensiones residuales a través de la transformación de fase metalúrgica en la región de la soldadura y sus alrededores. A continuación, se estableció un modelo de elementos finitos (FE) térmico, mecánico y metalúrgico acoplado secuencialmente en 3D capaz de incorporar las consecuencias experimentales. Se llevó a cabo una simulación FE en 3D del proceso de soldadura de circunferencia, y se evaluaron los perfiles de tensiones residuales axiales y circunferenciales a lo largo de la circunferencia. Los resultados corroboran que la evolución de la fase martensítica ocurre en el proceso de enfriamiento durante la soldadura de acero inoxidable super dúplex, y también destacan la importancia de tener en cuenta la transformación de fase metalúrgica en la reproducción numérica del proceso de soldadura de circunferencia para la expresión precisa de las tensiones residuales inducidas por la soldadura, lo cual es especialmente importante para predecir con precisión las tensiones residuales circunferenciales.
Descripción
Este artículo explora la distribución y características de las tensiones residuales formadas por la soldadura de tuberías de acero inoxidable super dúplex. Se realizaron investigaciones experimentales, que abarcan una prueba de tracción a alta temperatura y observación metalográfica junto con una prueba de dureza y medición de tensiones residuales, para obtener las propiedades mecánicas a altas temperaturas del metal base y confirmar si el acero inoxidable dúplex experimenta desarrollo de fase martensítica durante el proceso de soldadura. Finalmente, se realizaron experimentos para examinar la evolución de las tensiones residuales a través de la transformación de fase metalúrgica en la región de la soldadura y sus alrededores. A continuación, se estableció un modelo de elementos finitos (FE) térmico, mecánico y metalúrgico acoplado secuencialmente en 3D capaz de incorporar las consecuencias experimentales. Se llevó a cabo una simulación FE en 3D del proceso de soldadura de circunferencia, y se evaluaron los perfiles de tensiones residuales axiales y circunferenciales a lo largo de la circunferencia. Los resultados corroboran que la evolución de la fase martensítica ocurre en el proceso de enfriamiento durante la soldadura de acero inoxidable super dúplex, y también destacan la importancia de tener en cuenta la transformación de fase metalúrgica en la reproducción numérica del proceso de soldadura de circunferencia para la expresión precisa de las tensiones residuales inducidas por la soldadura, lo cual es especialmente importante para predecir con precisión las tensiones residuales circunferenciales.