En los siguientes párrafos encontraras algunas de las dudas frecuentes que los clientes tiene sobre el Alivio de Tensiones por Relevado de Esfuerzos o Tratamiento Térmico Post-soldadura. En diferentes artículos nos iremos extendiendo mas sobre el tema, primero responderemos sobre el concepto de Relevado de Esfuerzos
¿Qué es el Relevado de Esfuerzos - Tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT)?
El Relevado de Esfuerzos consiste en un calentamiento uniforme de una soldadura o conjunto de soldaduras a una temperatura abajo del límite crítico del material, seguido de un enfriamiento uniforme controlado.
El Relevado de Esfuerzos, también lo encuentras en la literatura como Tratamiento Térmico Post Soldadura (PWHT) o Alivio de Tensiones y este ayuda a conservar la resistencia del material de la pieza soldada al reducir y redistribuir la tensión residual.
El PWHT no solo reduce la tensión residual, sino que también controla la dureza del material y mejora la resistencia mecánica.
Este tratamiento puede realizarse después de cualquier proceso de soldadura, pero tiene un significado específico para algunas industrias. Los códigos de diseño actuales, como ASME y BSI para recipientes a presión y tuberías, especifican que el PWHT es necesario para garantizar un diseño seguro y deseado con propiedades mecánicas y metalúrgicas óptimas.
¿Porque se requiere el Relevado de Esfuerzos?
La soldadura es el proceso de unir metales mediante calor o presión elevados y la fusión del material base con el metal de aporte. La soldadura tiene numerosas aplicaciones en industrias como la automotriz, la naviera, la construcción, la mecánica y muchas más.
La principal desventaja de la soldadura es la tensión residual que se forma por el rápido enfriamiento del material de soldadura. La contracción repentina del material de unión debilita el equipo, lo que afecta la calidad y la estructura del metal. En materiales densos, estas tensiones pueden incluso superar la tensión de diseño especificada.
¿Qué sucede en el Relevado de Esfuerzos - Tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT)?
En el Relevado de Esfuerzos o tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) se recalienta el material soldado mediante un perfil controlado de rampa-remojo (sostenido) con una temperatura inferior a su temperatura de transformación inicial.
- La temperatura oscila entre 595 °C y 775 °C, dependiendo de las propiedades del metal o material.
- La velocidad de calentamiento se determina y controla según el espesor del material.
- La temperatura de mantenimiento es la que es lo suficientemente alta como para aliviar la tensión y reducir la dureza, pero es inferior a la temperatura de transformación inicial.
Un calentamiento o enfriamiento irregular o rápido puede provocar grietas en el componente. La velocidad de calentamiento y enfriamiento, la temperatura de sostenimiento y la duración del sostenimiento (remojo) deben controlarse y supervisarse con precisión para evitar efectos perjudiciales como el agrietamiento por recalentamiento, la distorsión, la disminución de la tenacidad y el ablandamiento excesivo, a fin de obtener el máximo beneficio del proceso.
¿Ventajas del Relevado de Esfuerzos - tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT)?
- El Relevado de Esfuerzos utiliza una técnica que reduce o redistribuye la tensión residual generada por el proceso de soldadura mediante procesos de cuatro pasos: precalentamiento, calentamiento, remojo y enfriamiento de la superficie soldada a temperaturas controladas durante un tiempo específico. Esto mejora las propiedades de la superficie soldada.
- Contribuye a mejorar la estructura metalúrgica.
- Contribuye a mejorar la ductilidad del material.
- Reduce el riesgo de fractura frágil a medida que aumenta la ductilidad.
- Reduce la tensión térmica gracias a la redistribución de las tensiones residuales.
Seguridad y precauciones del Relevado de Esfuerzos - Tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT).
- El Relevado de Esfuerzos – tratamiento térmico post-soldadura (PWHT) debe ser realizado por expertos certificados con experiencia en este campo. (Ver errores comunes en el Relevado de Esfuerzos)
- La parte expuesta al Relevado de Esfuerzos – PWHT debe cubrirse adecuadamente para protegerla de la lluvia y el viento.
- Se debe realizar una prueba de dureza para verificar si el tratamiento térmico post-soldadura se ha realizado correctamente (ISO-NACE Lo requiere).
- Algunos metales y aleaciones pueden agrietarse durante el Relevado de Esfuerzos (PWHT). Por lo tanto, se debe considerar el sistema de aleación. (También puede deberse a vicios ocultos durante el proceso de soldadura, ver caso de Éxito Torre en Gasolinas Limpias en la sección de servicios adicionales)
- Se utilizan termopares para monitorear el PWHT y garantizar que las velocidades de calentamiento, las velocidades de enfriamiento y la temperatura de mantenimiento se encuentren dentro de las especificaciones estándar. Además de los termopares.
¿Por qué elegirnos?
En Sistere contamos con un equipo de técnicos en Relevado de Esfuerzos (PWHT) altamente cualificados y con amplia experiencia que garantizará que todas las superficies mecanizadas o soldaduras que se vayan a tratar cumplan con los requisitos del código de soldadura.
Acerca del Autor
Ing. Juan Carlos Vega Vázquez
Ingeniero Industrial que se ha desempeñado por 23 años en el área de Tratamientos Térmicos en Sitio, cuenta con Diplomado en normas API 510, 570 y 653 por parte de COMIMSA, Curso en Fundamentos de procesos de Calentamiento por parte de Industrial Heating Equipment Association´s (IHEA EEUU) y Curso como nivel 2 en PT, LT y VT; Así también como Registro ante la STPS como Agente Capacitador Externo en Materia de Relevado de Esfuerzos y Certificado de Competencia para Impartición de Cursos en el Estándar EC0217 por parte del Consejo Nacional de Normalización y Certificación de Competencias Laborales (Conocer).
