¿Qué es el estrés de soldadura?
Durante el proceso de soldadura, el aumento de la temperatura local provoca expansión térmica en el área de soldadura, pero esta expansión está restringida por las áreas más frías circundantes y no puede estirarse libremente. Posteriormente, durante el proceso de enfriamiento, estas áreas restringidas se contraen y deforman, lo que genera tensiones residuales dentro y alrededor de la soldadura. Esta tensión residual se forma debido a la incompatibilidad mecánica entre la zona soldada y la zona no afectada por el calor. Este fenómeno suele explicarse por una "deformación inherente" para ayudar a analizar y predecir la tensión y la deformación después de la soldadura.
Efectos del estrés
En primer lugar, la tensión de soldadura a menudo provoca la deformación de la estructura.
Debido a la alta temperatura en el área de soldadura, la placa gruesa se calienta de manera desigual y es fácil que se produzcan deformaciones como doblarse y torcerse durante el enfriamiento. Esta deformación no sólo afecta a la precisión dimensional y al aspecto del producto, sino que también aumenta la dificultad del montaje posterior, porque las formas irregulares suelen requerir procesos de corrección adicionales.
En segundo lugar, la presencia de tensión de soldadura puede provocar una reducción de la resistencia del material.
En la soldadura y el área cercana a la soldadura, la tensión de soldadura afectará la estructura interna del material, debilitando su capacidad de carga. Este problema es particularmente evidente en estructuras que están sujetas a cargas dinámicas o en ambientes hostiles, porque después de que la resistencia del material disminuye, es más probable que las grietas se expandan e incluso causen una falla general de la estructura. Esto no sólo afecta la durabilidad de la estructura, sino que también conlleva mayores riesgos para la seguridad.
Además, la tensión de soldadura también puede causar grietas en el área de la junta soldada.
Debido a la alta concentración de tensión durante la soldadura de placas gruesas, es probable que se produzcan grietas en caliente y grietas en frío cerca de la soldadura. Las grietas en caliente generalmente ocurren durante o inmediatamente después de la soldadura, principalmente debido al rápido enfriamiento del metal en el área de soldadura, mientras que las grietas en frío pueden ocurrir algún tiempo después de completar la soldadura. Estas grietas debilitarán significativamente la integridad y confiabilidad de la estructura, aumentarán el riesgo de falla e incluso pueden causar fracturas repentinas en áreas clave.
Cómo eliminar el estrés de soldadura de piezas soldadas.
Utilice martillazos
Es para controlar el estrés residual. En este caso, la tensión residual de la soldadura se genera cuando la soldadura se enfría y se contrae. Por lo tanto, usar un martillo pequeño para golpear la soldadura y la superficie circundante durante la soldadura puede expandir el metal y reducir la tensión generada.
Usar vibración
Es eliminar el estrés generado. Después de que la carga del componente alcanza un cierto valor y después de varios ciclos de carga, se puede reducir la tensión en la estructura. Y este método requiere costos relativamente simples, poco tiempo y costos relativamente bajos.
Calentar la zona de reducción de estrés.
Es eliminar el estrés generado. Es decir, durante el proceso de soldadura, al impedir el calentamiento de la posición de expansión de la zona de soldadura, se puede expandir y expandir para lograr el propósito de eliminar la tensión de soldadura. Sin embargo, se debe seleccionar la posición de calentamiento correcta.
Reducir la rigidez local del componente.
Es para controlar el estrés de soldadura. Durante la soldadura, la rigidez de la posición de soldadura se puede reducir adecuadamente mediante medidas de proceso profesionales para eliminar la tensión generada.
Método de precalentamiento
Es lograr el propósito de reducir el estrés. La diferencia de temperatura en el componente es relativamente grande, lo que genera una mayor tensión, por lo que se puede realizar un precalentamiento para controlar la diferencia de temperatura, lo que significa reducir la tensión de la soldadura.
Templado a alta temperatura
Es para reducir o eliminar el estrés. La tensión residual del componente puede ser como máximo el mismo que el valor elástico del material, y el valor elástico del metal disminuirá con el aumento de la temperatura, es decir, aumentar la temperatura puede reducir la tensión.
