Tratamientos térmicos de la soldadura – Metodos de tratamientos localizados

By | 18 mayo, 2014

Ver AWS D10.10 “Recommended Practices for local Heating of Welds in piping and tubing”
Durante la fabricación en taller, las soldaduras son tratadas como vimos anteriormente, en horno. Si el tamaño excede las dimensiones del horno o no hay uno disponible, la Unión Soldada y el material base adyacente pueden ser calentados localmente por uno de los métodos descriptos a continuación.

METODO DE CALENTAMIENTO Y SE APLICA AL :
Resistencias Eléctricas    TTPS o PC
Inducción    TTPS o PC
Llama    PC
Radiación por calefactores a gas tipo infrarrojo    PC
Radiación con lámparas de cuarzo    PC
Exotérmico    TTPS

En el caso de Tratamiento Térmico de Soldadura es muy común utilizar el Tratamiento Localizado solo en la zona de la Soldadura (Se calienta una banda a cada lado del cordón soldado, cuyo ancho está especificado en los códigos).Hay básicamente dos tecnologías diferentes cada una con su aplicación aprovechando la ventajas de una u otra. Un método es el calentamiento por Resistencias Eléctricas y el otro es el Calentamiento por Inducción. Es importante aclarar que el Tratamiento Localizado solo puede ser aplicado a geometrías que permitan la libre dilatación como son las soldaduras circunferenciales.

Las soldaduras longitudinales y las uniones soldadas de conexiones a envolventes no deben tratarse localizadamente* pues el material frío aledaño a la zona calentada no permite a esta la libre dilatación. En el caso de costuras longitudinales la zona calefaccionada no puede dilatarse libremente en la dirección del cordón y en el caso de conexiones a envolvente si calefaccionamos el circulo alrededor de la conexión este no puede dilatarse por que esta restringido por el material frío alrededor de el. En estos casos el material tiende a dilatarse en la dirección del espesor y como esta caliente y blando por el efecto de la temperatura, se deforma plásticamente en esa dirección.

tratamientos termicos soldadura awsCuando la costura longitudinal se enfría, debería contraerse en esa dirección pero el material aledaño que esta frío no se lo permite creándose de esta manera, tensiones residuales longitudinales. En el caso de una conexión a envolvente ocurre algo similar quedando tensiones radiales y tangenciales en el círculo calentado. Si bien esto es así y ASME* no permite realizar TTPS localizados en juntas soldadas longitudinales el Welding Institute recomienda en casos excepcionales hacerlo con valores de ancho de banda suficientemente altos que reducen las tensiones térmicas a valores casi nulos.

Ancho de banda en Tratamientos Localizados para conseguir el relevo de las Tensiones Residuales en: a) Chapa plana. b) Juntas a Tope en cilindros c) Juntas a Tope en Esferas. Welding Institute. Abington Hall. Abington. Cambridge.U.K.

De la tabla se puede observar que para una misma longitud del cordón de soldadura, por ejemplo 30”, en el caso de ser circunferencial (corresponde a un caño de aproximadamente 10”de diámetro) el ancho de banda se calcula con AB = 5vRt donde R es el radio del caño y t su espesor (1”) que da como resultado un ancho de banda de 11,2”.

En cambio si ese mismo cordón, en vez de ser circunferencial es plano (corresponde a una chapa plana) el ancho de banda se calcula con AB = 2L y el resultado es un ancho de banda de 60” mostrando que el calentamiento localizado de la configuración plana necesita un ancho de banda mayor ya que genera tensiones térmicas superiores a la de la configuración circular correspondiente a un caño debido precisamente a que la configuración plana impide, como ya lo explicamos anteriormente, la libre dilatación del cordón de soldadura durante el calentamiento localizado.

tabla tratamientos termiscos soldadura

 

*    El NBIC (National Board Inspection Code) adenda 2003 estipula que cuando el PWHT integral, o de la banda que contiene a la conexión de equipos esféricos o cilíndricos, es impractico o perjudicial se puede calentar un circulo alrededor de la conexión, (bulls eye method) que se extiende como mínimo 2” o el espesor (el menor) en todas las direcciones a partir de la soldadura.
Este tipo de “apaño” no está permitido como método de fabricación pero si de reparación.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *