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Aços de baixa liga para aplicações em baixa temperatura

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Aços não, ligados, baixas liga, ou alta liga que a baixas temperaturas (mais baixas que cerca de -60 °C) são considerados especialmente tenazes, são chamados tenazes em temperaturas abaixo de zero. Para temperaturas acima de – 60 ° C, em muitos casos, os aços não ligados e ligados podem ser utilizados na medida em que foram totalmente acalmados. Aços resistentes à temperatura sub-zero são tratados na norma DIN 10028-4 e são predominantemente aplicados em engenharia criogénica. Ele lida com a liquefação de gases, a fim de criar ou de transporte mais favoráveis condições ou para destilar vários gases. A relação de volume entre um gás e de gás líquido, dependendo do tipo de gás situa-se entre 300 e 900:1. Só por liquefação de gás natural e hidrocarbonetos gerados durante o refino do petróleo é possível aplicar esses gases efetivamente. O oxigênio líquido, nitrogênio, argônio, bem como o dióxido de carbono são utilizados em quantidades maiores para aplicações industriais (por exemplo, oxigênio para o fabricação de aço, argônio e dióxido de carbono para fins de soldagem). Para plantas de liquefação, transporte e armazenamento de embarcações, linhas de tubulação, bombas e aços estruturais resistentes à temperaturas abaixo de zero são aplicadas.



Aços tenazes ligados ao níquel para temperaturas abaixo de zero de acordo com a norma DIN EN 10028-4

Os campos de aplicação de aços resistentes a temperaturas abaixo de zero resultam de suas propriedades. No entanto, na figura 1, as temperaturas de funcionamento mínimas de materiais para estruturas soldadas são listados. Segundo para isto, três tipos de aço devem ser distinguidos:

1. Aços estruturais baixa liga ou não ligados para criogenia e aços estruturais de grão fino para temperaturas de funcionamento acima de -60 °C num estado normalizado e até cerca de -80 °C no estado temperado e revenido.

2. Aços temperados e revenidos ligados ao níquel com 1,5-9% Ni para temperaturas operacionais de -100 °C até cerca de -200 °C. Como pode ser visto a partir da figura 1, a inclinação acentuada da obra de impacto for deslocado para temperaturas mais baixas.

3. Aços austeníticos cromo-níquel para temperaturas de funcionamento perto do zero absoluto. A maioria influências importantes que determinam a posição de inclinação do fundo do trabalho de impacto (= temperatura de transição) estão ao lado da composição química da formação estrutural, os estados de tratamento térmico e tensão. Nas tabelas 1 a 3 dos aços de acordo com esta norma europeia estão listados acima.


FIG. 1: Influência do níquel sobre o trabalho de impacto

Recomendações para a solda dos aços
Materiais 11 MnNi5-3, 13 MnNi 6-3 e 15 Nimn 6

Aqui, as instruções de trabalho para os aços estruturais de grão fino. Os metais de adição devem ser selecionados de acordo com a DIN EN 757.


Materiais 12 Ni 14, 12 Ni 19, X 8, X 9, Ni Ni 7 9

Estes aços-níquel resistente a temperaturas abaixo de zero, tendem a formar magnetismo residual que possa prejudicar o comportamento de soldagem devido a um efeito de sopro. Portanto, têm de ser soldadas em estado magnetizado acessível, ou seja desmagnetizados. Assim, para além da habitual prova de material conforme norma DIN EN 10204 deve ser acordada mediante um certificado de teste da força do campo magnético, já que o material semi-acabado é ordenado. A intensidade do campo magnético residual de 1600 A / m (correspondente a 20 OE), como valor médio não deve ser substancialmente ultrapassado, tendo em conta que os campos magnéticos perturbadores durante a solda, em particular o comprimento do tubo.

Limpeza das faces do sulco e seus arredores de ferrugem e escala é indispensável. No sulco face e na área de costura de solda escala (zona aquecido pelo arco ou zona coberta por pó de solda) e as escórias devem ser removidas sem resíduos, por meio de jacto de chama e / ou moagem da parte superior e no lado inferior das placas.

Pré-aquecimento a 100 até 150 °C é geralmente apenas necessário para espessuras superiores a 25 mm e com mudanças de secção transversal maiores. A fim de evitar a absorção de hidrogénio durante a soldagem – por exemplo, se ar húmido é precipitado sobre as partes a serem soldadas, ou se é soldada a temperaturas inferiores a aproximadamente 5 °C que tem de ser pré-aquecida até cerca de 80 ° C.

Os metais de enchimento devem ser trabalhados no estado seco, de modo a manter a absorção de hidrogénio dentro dos limites. Para soldar as recomendações do fabricante do material de enchimento e metais em pó de solda necessita devem ser observadas. Deve ser indicada, em particular, que as indicações relativas à pós-secagem dos eletrodos e pós soldagem devem ser mantidos. Acendendo dos eletrodos na própria parte não é permitido, mas é permitido nas laterais do sulco. Ataques de arco indesejados são removidos por trituração e ser testado usando o processo de penetração do corante (por exemplo, a liberdade de rachaduras).

Para soldar na posição média eletrodos de aço horizontais ligados com cerca de 2,5% de Ni pode ser usada que são revestidos alcalina de cal e para as quais a resistência suficiente a temperaturas abaixo de zero é comprovada. Quando a soldagem em todas as outras posições a temperatura mais baixa aplicação e limites de aplicação devem ser determinados utilizando testes de processo.

Para os aços ao níquel resistentes a temperaturas abaixo de zero tratado aqui, ou de aço cromo níquel austenítico eletrodos ou metais de enchimento contendo um elevado teor de níquel, tais como NiCrFe de acordo. com a norma DIN 1736, folha 1, possam ser utilizados.

Deve ser observado que o limite de elasticidade a 0,2% do material de solda dos metais de enchimento pode austeníticos ser menor do que a dos materiais.

A temperatura das camadas intermédias, não deve ultrapassar os 150 ° C. A adição de calor deve ser mantido baixo, se possível.

Quando se solda utilizando metais de enchimento de um tipo semelhante, que são austenítico ou contêm uma elevada quantidade de níquel, contas corda com baixo movimento de tecelagem estão a ser soldada. Isto é para ser observado, em particular durante solda vertical.

O pós-aquescimento é em geral não necessário. Caso seja necessário, devido à espessura da partes ou por razões estruturais, as recomendações dos fabricantes de material básico e de enchimento metais devem ser observadas. Se utilizar metais de adição contendo cromo-níquel-aço, ele não deve ser recozido após a solda, a fim de evitar a difusão do carbono.

Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
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