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CWST Y LA INDUSTRIA DE SOLDADURA

La integridad de una junta soldada es vital para el rendimiento de una estructura. Las tensiones residuales de tracción presentes después de un proceso de soldadura aumentan la probabilidad de de fatiga y corrosión bajo tensión. Un correcto tratamiento después de la soldadura es esencial para permitir la rigidez necesaria a la estructura y aumentar su vida útil. Mediante la aplicación de los tratamientos adecuados se pueden modificar los perfiles de tensiones residuales no solo para reducir las tensiones residuales de tracción sino además para introducir tensiones residuales de tracción que van a mejorar las características de las estructura y reducir los efectos de las cargas de servicio.

El tratamiento de Shot peening se puede aplicar a multitud de estructuras in situ. Algunos de los sectores utilizando estos servicios incluyen a laindustria química, industria petrolifera y petroquímica, construcción,generación electrica o la industria aeroespacial. Contamos con equipos de ingenieros especializados y capaces de desplazarse a cualquier parte del mundo en cualquier momento.

weldingAplicaciones

  • Digestores de pulpa de madera
  • Aireadores
  • Tanques de gas y petróleo
  • Esferas amoniaco
  • Tubos de generadores de vapor
  • Puentes y estructuras soldadas
  • Estructuras offshore

 

power generationFatiga en estructuras

Las grietas pueden aparecer en estructuras soldadas donde la combinación de cargas de servicio y tension residuales de tracción es mayor que el limite elastico del material. Las tensiones residuales de compresión son beneficiosas reduciendo la tensión media en la superficie de la estructura y ademas aportan otras ventajas debido a la distension que producen en la estructura.

Una de las principales características de la fatiga es su naturaleza impredecible. Esto es el resultado de la variabilidad en el proceso de soldadura, los concentradores de tensiones el el pie de cordón y la zona afectada térmicamente. Se puede conseguir importantes mejoras el la vida a fatiga simplemente modificando las tensiones residuales en el material justo en esas zonas mas vulnerables mediante la aplicación de un proceso de shot peening o combinado con un tratamiento térmico.

El siguiente gráfico muestra la ventaja del tratamiento de shot peening, el tratamiento térmico y la combinación de ambos

welding-diagram

El repasado de los cordones de soldadura para mejorar el perfil y quitar escorias necesita ser realizado de forma muy cuidadosa porque puede eliminar los beneficios de un distensionado si se hace justo después del tratamiento térmico

Corrosión bajo tensión

weldingCorrosión bajo tensión (CBT) es un tipo de fallo repentino que se da normalmente en metales dúctiles que soportan tensiones estáticas de tracción en un ambiente corrosivo. CBT se da en unas aleaciones en concreto solamente cuando se exponen a ciertos ambientes corrosivos pero la clave es la combinación con tensiones de tracción.Los agentes químicos no tienen por que ser altamente corrosivos y el material puede tener un aspecto brillante y pulido pero lleno de grietas interiormente. Esto hace que en la gran mayoría de ocasiones se trate de un fallo no detectado antes que ocurra.

Es necesaria la existencia de tensiones de tracción para que se produzca este mecanismo de fallo, estas tensiones pueden haber estado producidas por el proceso de soldadura, el montaje o tensiones residuales del mecanizado.

Siempre que se encuentre un problema de corrosión bajo tensión se debe tener en cuenta que un tratamiento de shot peening elimina las tensiones perjudiciales de tracción por lo que sin tension de tracción los riesgos de rotura por corrosión bajo tensión quedan eliminados.

Shot peening – el proceso

weldingShoot peening es un procedimiento de plastificación en frio que consiste en martillear la superficie de una pieza con pequeñas bolas esféricas de forma controlada y siguiendo unos parámetros totalmente definidos.

Cada bola deja un impacto sobre la superficie de forma redondeada como si fuese un minúsculo martillo. Bajo la superficie, el material comprimido intenta volver a su volumen inicial , creando así tensiones de compresión de fuerte amplitud. La amplitud de las tensiones residuales de compresión esta directamente relación con el limite elástico del material y es superior a la mitad del limite elástico del material Shot Peenizado

Las bolas esféricas puede ser de acero, acero inoxidable, cristal o cerámica y sus tamaños varia desde 50 micras a 3mm de diametro. Una amplia variedad de procesos de control han sido desarrollados en los últimos años con tal de asegurar que la profundidad y la magnitud de las tensiones es totalmente repetitivo. Es por ello que se ha comprobado muchas veces que cualquier técnica de shot peening se ha de automatizar lo máximo posible para evitar las inconsistencias de un proceso manual. Esto es extremandamente importante cuando nos referimos a grandes estructuras soldadas donde el material de base o la soldadura pueden influir en el resultado final obtenido

COBERTURA
Una cobertura parcial o incorrecta de una zona, especialmente en procesos manuales puede producir zonas con diferentes perfiles de tensiones de compresion. MIC ha desarrollado unas trazas fluorecescentes especialmente formuladas para permitir la inspeccion visual de la superficie y asegurar que la correcta cobertura ha sido alcanzada