Rachaduras a quente,Esse fenômeno cria fraturas no metal de solda ou na zona afetada pelo calor (HAZ) antes que a junta atinja a temperatura ambiente. Se você ignorar os riscos de trincas a quente, poderá enfrentar o perigo de vazamentos repentinos em linhas de alta pressão.
O mecanismo de rachadura a quente
A trinca a quente ocorre quando as impurezas de baixo ponto de fusão se concentram nos limites dos grãos da solda em resfriamento. À medida que o metal de solda encolhe durante o resfriamento, ele cria uma tensão de tração nesses limites de grãos. Se ainda houver uma película líquida de impurezas, o metal não conseguirá resistir à tensão.
O que fazemos
- Placa
- Folha
- Forjados
- Barra redonda
- Mesa
- Tubos
- Conexões
- Personalizado
Entre em contato conosco para obter mais informações
Rachaduras a quente em aços inoxidáveis austeníticos
Os aços inoxidáveis austeníticos padrão, como 304L e 316L, são amplamente utilizados para acessórios para tubos.Entretanto, essas ligas são suscetíveis a problemas de solidificação devido à sua alta expansão térmica.
Para evitar que isso aconteça, profissionais Fornecedores de tubos SS Uma pequena quantidade de ferrita primária (normalmente de 3% a 8%) atua como solvente para impurezas como enxofre e fósforo, o que evita a formação dos perigosos filmes líquidos mencionados anteriormente.
Vulnerabilidade das ligas à base de níquel
As ligas à base de níquel oferecem extrema resistência à corrosão, mas são notoriamente difíceis de soldar. Ao contrário do aço inoxidável, essas ligas se solidificam inteiramente como austenita (totalmente austenítica) e não se beneficiam de uma fase secundária de ferrita para “limpar” os limites dos grãos.
- Inconel (por exemplo, 625, 718):
Essas ligas contêm nióbio e silício, que podem formar fases eutéticas de baixo ponto de fusão. - Incoloy (por exemplo, 825):
O alto teor de níquel e ferro exige um controle preciso do calor para evitar tensão térmica. - Hastelloy (por exemplo, C276):
Projetada para ambientes ácidos, essa liga requer baixa entrada de calor para evitar microfissuras na junta do flange.
Comparação da sensibilidade à quebra a quente por grupo de metais
| Grupo de metais | Nível de sensibilidade | Causa primária | Estratégia de mitigação |
|---|---|---|---|
| Aço inoxidável austenítico | Moderado | Alta expansão térmica | Manter 3-8% Delta Ferrite |
| Ligas de níquel | Alta | Solidificação totalmente austenítica | Use baixa entrada de calor e enchimentos específicos |
| Aço inoxidável duplex | Baixa | Estrutura de fase balanceada | Controle das taxas de resfriamento |
| Aço carbono | Muito baixo | Baixos níveis de impureza | Pré-aquecimento padrão |
Fatores que aumentam o risco de rachaduras em componentes de tubulação
- Estresse de restrição:
Os flanges de paredes espessas proporcionam alta restrição mecânica, impedindo o encolhimento natural das soldas e, portanto, aumentando a tensão de tração. - Níveis de impureza:
Quantidades mínimas de enxofre, fósforo, chumbo ou zinco aumentam significativamente o risco de rachaduras a quente. - Formato do cordão de solda:
Soldas profundas e estreitas (alta relação de aspecto) são propensas a induzir rachaduras na linha de centro. - Entrada de calor:
O calor excessivo faz com que o metal se expanda excessivamente, gerando tensões maiores durante o resfriamento subsequente.
Práticas recomendadas para evitar rachaduras a quente
Seleção adequada do metal de enchimento
Para ligas de níquel, escolha cargas que contenham elementos como o manganês. O manganês reage com o enxofre para formar compostos estáveis, reduzindo a película líquida nos limites dos grãos.
Controle a entrada de calor
Para acessórios de tubulação de aço inoxidável, use a técnica de “cordão de cordão” em vez de tecelagem ampla, o que mantém a poça de solda pequena e gerenciável.
Limpeza da superfície
Antes de soldar qualquer tubo de aço inoxidável, limpe bem a superfície, removendo todo o óleo, a graxa e as tintas de marcação, pois essas substâncias geralmente contêm enxofre ou chumbo, que atuam como catalisadores de rachaduras a quente.
Identificação de trincas de cratera em terminações de solda
Uma forma específica e perigosa de trinca a quente é a “trinca em cratera”. Ela ocorre na extremidade de um cordão de solda quando o soldador interrompe o arco repentinamente.
Em uma junta de flange de alta pressão, uma rachadura de cratera pode atuar como um concentrador de tensão e, com o tempo, esse pequeno defeito pode se propagar por toda a parede do tubo de aço inoxidável.
Para evitar que isso aconteça, os profissionais da Kaysuns usam a função ’preenchimento de cratera“ nas modernas máquinas de soldagem. Esse recurso reduz gradualmente a corrente, permitindo que o banho de solda se solidifique lenta e completamente.
A química da quebra por liquefação em ligas de níquel
Além dos problemas padrão de solidificação, as ligas à base de níquel, como o Inconel 718, enfrentam uma ameaça chamada “rachadura por liquefação”.
Alguns elementos, como o nióbio ou o boro, podem derreter a temperaturas mais baixas do que o metal circundante. Durante a soldagem, esses limites de grão se “liquefazem” enquanto o restante do tubo permanece sólido.
Consequentemente, os engenheiros da Kaysuns devem realizar o teste de penetração de líquido (PT) em todos os acessórios de tubulação feitos de ligas com alto teor de níquel para garantir que a HAZ esteja intacta.
Controle de qualidade: teste de rachaduras a quente no campo
Como é possível verificar se esses defeitos existem em um sistema de tubulação?
Um plano abrangente de controle de qualidade (QC) é a única maneira de garantir a segurança.
| Método de teste | Eficácia para rachaduras a quente | Aplicação |
|---|---|---|
| Teste visual (VT) | Baixo (somente para rachaduras superficiais) | Inspeção geral de tubulações |
| Penetrante de corante (PT) | Alta (excelente para fissuras superficiais) | Crítico para juntas de Incoloy / Hastelloy |
| Radiográfico (RT) | Moderado (bom para vazios internos) | Soldas de topo de penetração total |
| Macro-Etching | Alto (mostra a estrutura do grão) | Usado na qualificação do procedimento de soldagem (PQR) |
Solução de problemas
| Sintoma observado | Causa raiz provável | Solução |
|---|---|---|
| Rachaduras na linha central | Forma inadequada da conta | Aumentar a largura da solda ou reduzir a profundidade |
| Rachaduras na HAZ | Entrada excessiva de calor | Use amperagem mais baixa e deslocamento mais rápido |
| Crateras no final | Terminação rápida de arco | Use a função “preenchimento de cratera” no soldador |
| Microfissuras | Contaminação da superfície | Limpeza com solvente e acetona antes da soldagem |
Contate-nos
Entre em contato
- RM901 No.22 Tangjiaqiao Road Wenzhou China
- +86 577 8551 1171
- [email protected]
- https://www.kaysuns.com/
Encontre-nos
