El estrés de soldadura se refiere a las tensiones generadas en los componentes soldados como resultado de laproceso de soldadura. Durante la soldadura, una pieza de trabajo no solo desarrolla tensiones internas, sino que el calor generado por la soldadura también causa cambios en su forma y dimensiones. Un campo de temperatura desigual-al lado con las deformaciones plásticas localizadas y variaciones microestructurales resultantes, es la causa raíz de las tensiones y deformaciones de soldadura. Cuando el campo de temperatura desigual producido por la soldadura aún no se ha disipado, las tensiones y las deformaciones en la pieza de trabajo se denominan tensiones y deformaciones de soldadura transitoria; Una vez que el campo de temperatura desaparece, las tensiones y las deformaciones restantes se denominan tensiones y deformaciones residuales de soldadura. En ausencia de fuerzas externas, las tensiones de soldadura dentro de la pieza de trabajo están en un estado de equilibrio. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, estas tensiones y deformaciones pueden afectar negativamente la funcionalidad y la apariencia del componente soldado. A continuación se presentan varios métodos comunes para eliminar el estrés residual de soldadura.
Tratamiento de precalentamiento
En la fabricación de estructuras de acero del edificio, el proceso de ensamblaje y componentes de soldadura se usa comúnmente. El enfoque específico es realizar primero un tratamiento general de envejecimiento térmico en componentes críticos de soldadura y luego ensamblarlos y soldarlos en el sitio con otras partes. Este proceso logra tres efectos clave: eliminar el hidrógeno de la soldadura, restaurar la forma del material y eliminar el estrés. En general, el tratamiento con envejecimiento térmico puede eliminar más del 40% del estrés.
Tig Remeling of the Weld Toe
El área del dedo de soldadura es propenso a defectos pequeños, afilados y continuos que son difíciles de evitar y a menudo se convierten en fuentes de grietas que conducen a fatiga estructural. El proceso de remelitación de TIG se usa comúnmente para reparar el dedo del pie de soldadura, restaurándolo a un estado antes del inicio de grietas, reduciendo así la concentración de tensión causada por defectos de los dedos de soldadura y extendiendo la vida útil de la fatiga de la estructura. Además, la remelulación de TIG puede mejorar las tensiones residuales transversales en la zona de soldadura. Aunque su efecto en la reducción del valor absoluto de las tensiones residuales longitudinales en la soldadura no es significativo, promueve una distribución más uniforme de estas tensiones al tiempo que disminuye y iguala notablemente las tensiones residuales transversales.
Envejecimiento de vibración
El envejecimiento de la vibración aplica un estrés alterno a un componente, que se superpone a las tensiones residuales existentes. Cuando el estrés combinado alcanza el punto de rendimiento del material, las deformaciones macro y microplásticas locales se producen en los puntos de mayor concentración de estrés residual y estrés, liberando y reduciendo así el estrés residual y haciendo que su distribución sea más uniforme. Aunque el equipo de envejecimiento de la vibración no elimina la forma del material de hidrógeno o restaura, su efectividad en el mantenimiento de la estabilidad dimensional es comparable a la del tratamiento con envejecimiento térmico. El envejecimiento de la vibración se usa para eliminar el estrés y mejorar la estabilidad dimensional, sirviendo como una alternativa al envejecimiento térmico.
Soldadura de vibración
También conocida como soldadura o soldadura modulada por vibración con vibración superpuesta, la soldadura de vibración se ha reconocido en los apéndices de los estándares de envejecimiento de vibración como un método que se puede combinar con el envejecimiento de la vibración. Este proceso no altera el método de soldadura original; En cambio, durante la soldadura, se usa un vibrador para inyectar vibraciones controlables, entre la frecuencia y la amplitud, en el componente. Estas vibraciones actúan tanto en la piscina de soldadura como en la zona afectada por el calor. Cuando la soldadura está en estado fundido, las vibraciones ayudan a las burbujas y las impurezas a aumentar y ser expulsadas. Durante el proceso de recristalización, la vibración puede refinar la estructura de grano. En las regiones donde la temperatura excede los 600 grados, la resistencia del material se recupera gradualmente, y la deformación termoplástica inducida por la vibración durante el enfriamiento ayuda a reducir e igualar las tensiones residuales de soldadura, minimizando efectivamente la deformación de la soldadura y la aparición de grietas de soldadura.
