Processo e considerações de soldagem de tubo de aço inoxidável

Processo e considerações de soldagem de tubo de aço inoxidável

Otubo de aço inoxidávelé caracterizado por carbono ultrabaixo, baixo nitrogênio, uma composição típica de Cr 17%, Ni 5% e um maior teor de nitrogênio em comparação com tubos de aço inoxidável de aço duplex de primeira geração. Isso aumenta a resistência à corrosão sob tensão e à corrosão por pite em meios ácidos com altas concentrações de íons cloreto. O nitrogênio é um forte elemento formador de austenita. Sua adição ao aço inoxidável duplex não apenas melhora a resistência sem danificar significativamente a plasticidade e a tenacidade do aço, mas também inibe a precipitação de carbonetos e atrasa os processos relacionados.

Microestrutura e Propriedades: À temperatura ambiente, a microestrutura consiste em proporções aproximadamente iguais de austenita e ferrita, exibindo as características de uma estrutura bifásica. Ele mantém as vantagens dos tubos de aço inoxidável ferrítico, como maior condutividade térmica, resistência à corrosão por pite, corrosão em fendas e fissuração por corrosão sob tensão de cloreto, ao mesmo tempo que possui boa tenacidade, baixa temperatura de transição dúctil-frágil, resistência à corrosão intergranular e propriedades mecânicas e soldabilidade favoráveis.

O material pode ser salvo sob as mesmas condições de classificação de pressão. O limite de escoamento e a resistência à corrosão sob tensão dos tubos de aço inoxidável duplex são quase o dobro dos aços inoxidáveis ​​austeníticos. O coeficiente de expansão linear é inferior ao dos aços inoxidáveis ​​austeníticos e mais próximo do do aço carbono. No entanto, as propriedades de forjamento a frio são inferiores às dos aços inoxidáveis ​​austeníticos.

Soldabilidade: O tubo de aço inoxidável geralmente apresenta boa soldabilidade, com baixa sensibilidade a trincas a frio e a quente. Normalmente, o pré-aquecimento não é necessário antes da soldagem e o tratamento térmico pós-soldagem não é necessário. Devido à baixa tendência para a formação de ferrita monofásica na zona afetada pelo calor (HAZ) e ao alto teor de nitrogênio, boas propriedades abrangentes podem ser alcançadas selecionando materiais de soldagem apropriados e controlando a entrada de calor.

Trincamento a quente: A suscetibilidade à trinca a quente é significativamente menor do que a dos aços inoxidáveis ​​austeníticos. Isso ocorre porque o teor de níquel não é excessivamente alto, o nível de impurezas que formam os eutéticos de baixo ponto de fusão é muito baixo, tornando menos provável a formação de filmes líquidos de baixo ponto de fusão. Além disso, o risco de rápido crescimento dos grãos não prevalece em altas temperaturas.

Fragilização da Zona Afetada pelo Calor (ZTA): Uma preocupação primária na soldagem de tubos duplex de aço inoxidável é a ZTA. Devido ao rápido efeito de resfriamento do ciclo térmico de soldagem, a ZTA, estando em um estado de desequilíbrio, muitas vezes retém uma quantidade excessiva de ferrita durante o resfriamento. Isto pode aumentar a susceptibilidade à corrosão e fissuras induzidas por hidrogénio.

Metalurgia da Soldagem: Durante a soldagem do aço inoxidável duplex, a microestrutura do metal de solda e da ZTA sofre uma série de alterações sob a influência do ciclo térmico. Em altas temperaturas, a microestrutura dotubo de aço inoxidávelé predominantemente ferrítico, com precipitação de austenita durante o processo de resfriamento. A quantidade de austenita precipitada é influenciada por vários fatores.