Resumen

En el proceso de ensayo de componentes reales expuestos a temperaturas elevadas, no es posible pasar por alto las grietas. Las grietas más significativas pueden ser inducidas por la soldadura, que se aplica para la unión de componentes estructurales. Los equipos a presión en servicio también están expuestos a altas presiones y tensiones. Los materiales para su fabricación se diseñan para resistir altas tensiones a temperaturas elevadas y para cumplir los requisitos relativos a la resistencia a la fluencia. El objetivo de este estudio es investigar la microestructura de diferentes regiones de la zona afectada por el calor en aceros T/P91 utilizando la simulación térmica en lugar de la soldadura.

INTRODUCCIÓN

Muchos componentes de las centrales eléctricas se unen mediante soldadura. Las soldaduras pueden plantear un problema particular porque sus regiones pueden tener una microestructura diferente y puede haber presencia de tensiones residuales. El material parental (PM), la zona afectada por el calor (HAZ) y el metal de soldadura (WM) tienen propiedades microestructurales y mecánicas diferentes, cuyas características es necesario determinar. El acero T/P91 se utiliza en condiciones normalizadas y templadas. La normalización se realiza a temperaturas comprendidas entre 1 040 °C y 1 080 °C. Para espesores de pared de hasta 80 mm, el enfriamiento al aire después de la normalización es suficiente para conseguir una estructura totalmente martensítica. Para espesores de pared superiores, es necesario un enfriamiento acelerado para evitar fracciones de ferrita. Tras la normalización, es necesario el revenido entre 750 °C y 780 °C para reducir la dureza de la martensita, que puede llegar a 480 HV10. Durante el revenido, se precipitan carburos de cromo del tipo M₂₃C₆, así como carbonitruros finos de V/Nb, que estabilizan la estructura martensítica. Esto tiene efectos positivos en la resistencia a largo plazo. Se obtiene un efecto endurecedor adicional mediante la distribución fina de los carbonitruros V/N [1, 2].

El acero T/P91 es adecuado para condiciones de funcionamiento en frío y en caliente (600 °C), y puede soldarse mediante todos los procesos actuales. Como resultado del ciclo de temperatura durante la soldadura, se produce un aumento de la dureza local en la WM y en la ZAT cercana. Este aumento de la dureza debe reducirse mediante un tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT), que debe realizarse dentro del intervalo de temperaturas de revenido. Para conseguir la estructura martensítica más favorable, el primer paso es la transformación martensítica completa de la soldadura, que puede obtenerse enfriando la soldadura a una temperatura inferior a la temperatura final de martensita Mf, pero siempre antes del PWHT.

• Materias:Soldadura de acero Soldadura Acero Microestructura Tratamiento térmico
• Subjects:Steel - Welding Welding Steel Microstructure Heat treatment
• Palabras claves:Soldado; Microestructuras; Acero P91; Zona afectada por el calor; Tratamiento térmico
• Keywords:Welded; Microstructures; P91 steel; Heat affected zone; Heat treatment