Agrietamiento en caliente y agrietamiento en frío en la soldadura

Todos los soldadores probablemente han experimentado una situación en la que su soldadura se agrietó, ya sea mientras la soldadura aún estaba caliente o después de que se había enfriado. Cada tipo es causado por diferentes factores, y es importante comprender la diferencia entre ellos para poder encontrar los remedios para cada uno.

Hay dos tipos principales de agrietamiento: agrietamiento en caliente y agrietamiento en frío. Cada tipo ocurre bajo diferentes circunstancias. El agrietamiento en caliente es el resultado de no tener suficiente dureza para soportar temperaturas más altas, mientras que el agrietamiento en frío ocurre cuando el metal se enfría más rápido de lo que debería, atrapando el hidrógeno en el área calentada.

En esta publicación de blog, analizaremos más de cerca cada tipo de agrietamiento y explicaremos cómo evitar que suceda.

¿Qué es el agrietamiento en caliente?

El agrietamiento en caliente es una forma de grieta que ocurre durante el proceso de soldadura. Esta grieta ocurre debido a la falta de ductilidad a una temperatura más alta. El lugar más común para el agrietamiento en caliente es el centro de la zona de soldadura.

Además, si tiene una gran cantidad de elementos que tienen un punto de fusión bastante bajo, estos elementos pueden crear una grieta. Los elementos como el azufre y el fósforo en el acero tienen un punto de fusión bajo. Estos elementos empujan hacia el centro del pan de soldadura durante el tiempo de soldadura. Eventualmente formando una grieta en la línea central.

El agrietamiento en caliente se puede dividir en 2 categorías diferentes. Una de ellas son las grietas de solidificación cuando ocurre en el metal de soldadura. Otra son las grietas de licuación que se forman en las zonas afectadas por el calor (ZAT).

¿Qué causa el agrietamiento en caliente?

Hay factores que causan el agrietamiento en caliente. El primero es que la cantidad de fuerza o tensión en el baño de soldadura es demasiado alta, lo que conduce a la fisuración en caliente.

El segundo es el bloqueo o cantidad inadecuada de suministro de líquido de soldadura o material de aporte que impide que se alcancen las zonas.

Tercero, algunas formas de impurezas todavía están presentes en la zona de soldadura. Por ejemplo, si elementos como el fósforo que tienen puntos de fusión bajos están presentes en grandes cantidades en el material base, serán empujados hacia el centro y luego causarán grietas.

El último es el nivel extremo de alta temperatura (por ejemplo, 1200 grados centígrados)

¿Cómo se puede prevenir el agrietamiento en caliente en la soldadura?

Como puede ver, todo está respaldado por la ciencia, por lo que puede usar ese conocimiento científico para minimizar y prevenir el agrietamiento en caliente siguiendo los métodos a continuación:

  • Reducir la entrada de calor total durante la soldadura. Corte la cantidad de tensión que se puso sobre el metal base de soldadura en solidificación. Elija sus materiales base con mucho cuidado.
  • Trate de mantener la relación adecuada entre el ancho y la profundidad en los cordones de soldadura. Una relación ideal entre ancho y profundidad es 1:1 o 1,4:1.
  • Siga el procedimiento de soldadura perfecto y asegúrese de que los parámetros de soldadura sean correctos.
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    ¿Qué es el agrietamiento en frío?

    El agrietamiento en frío es una forma de grieta que ocurre días u horas después de que se completa la parte de soldadura y solidificación. Debido a la naturaleza del agrietamiento en frío, puede hacer que falle toda la soldadura. En el momento en que se detecta este crack, lo más probable es que haya salido del mercado, lo que lo hace mucho peor que un crack caliente.

    Esto también se denomina agrietamiento por hidrógeno o grietas retardadas.

    ¿Qué causa el agrietamiento en frío?

    El agrietamiento en frío ocurre debido a la presencia de hidrógeno, la participación de suficiente material sensible y un mayor nivel de tensión residual.

    Los soldadores a menudo optan por un enfriamiento rápido del metal, lo que hace que el hidrógeno quede atrapado dentro de la zona afectada por el calor (HAZ), lo que genera una tensión interna de alto nivel que conduce a la formación de una grieta.

    Los metales que vienen con altas velocidades de enfriamiento más un alto contenido de carbono son más propensos a agrietarse en frío. En términos simples, una velocidad de enfriamiento más rápida le dará más grietas en frío.

    El hidrógeno eventualmente dejará el metal, por esa razón el código estructural D1.1 establece que debe inspeccionar la soldadura 48 horas después de que haya terminado.

    La alta tensión residual también es una causa del agrietamiento en frío, pero no podemos hacer nada al respecto. Lo mejor que se puede hacer es mitigar los otros factores.

    ¿Cómo prevenir el agrietamiento en frío en la soldadura?

    Para evitar el agrietamiento en frío se pueden seguir diferentes caminos”

  • El agrietamiento en frío no puede ocurrir si no hay una microestructura susceptible como la martensita, que es la fuente de hidrógeno y tensión residual dentro de la zona de soldadura.
  • Puede evitar fácilmente que se forme martensita precalentando el material base. Como resultado, la velocidad de enfriamiento del área de soldadura y la zona afectada por el calor disminuye mucho.
  • Sería excelente elegir metales de aporte bajos en hidrógeno. También puede realizar un tratamiento posterior a la soldadura para eliminar la tensión residual. Las mantas térmicas también son una buena opción.
  • Preguntas frecuentes

    ¿Qué es peor: el agrietamiento en caliente o el agrietamiento en frío?

    El agrietamiento en frío es definitivamente peor que el agrietamiento en caliente. Con grietas calientes, al menos tiene la oportunidad de detectarlas desde el principio y tomar medidas correctivas. Con grietas frías, a menudo pueden pasar desapercibidas hasta que es demasiado tarde y el daño ya está hecho. Las grietas frías pueden tardar horas o días antes de aparecer, lo que las hace difíciles de reparar una vez que se descubren.

    ¿Con qué otro nombre va el craqueo en caliente?

    El craqueo en caliente también se denomina craqueo por licuación o craqueo por solidificación. Es un tipo de falla que puede ocurrir en los metales durante la fundición, soldadura u otros procesos de alta temperatura. La grieta a menudo se propaga muy rápidamente y puede ser muy destructiva.

    ¿Qué causa el agrietamiento en caliente en el acero inoxidable austenítico?

    Hay muchas causas posibles de grietas en caliente en los aceros inoxidables austeníticos. Una causa común es la presencia de eutécticos de bajo punto de fusión que contienen impurezas como azufre (S) y fósforo (P), y otras aleaciones como titanio (Ti) y niobio (Nb).

    En conclusión

    La técnica de soldadura adecuada es clave para prevenir el agrietamiento en caliente y en frío. Debe utilizar los parámetros de soldadura correctos para el material que está soldando para garantizar los mejores resultados.

    Como precaución de soldadura, los soldadores deben evitar la contaminación en su área de trabajo y asegurarse de que su superficie de trabajo esté limpia. Con estos consejos, puede detener el agrietamiento en caliente y en frío en sus soldaduras y hacer que duren mucho tiempo.