En el ámbito de las válvulas presurizadas en tuberías industriales, válvulas de acero fundido Se utilizan ampliamente debido a su rentabilidad y flexibilidad de diseño. Sin embargo, pueden presentarse diversos defectos de fundición, como poros de arena, porosidad, grietas, retracción e inclusiones, debido a limitaciones en los procesos de fundición relacionadas con las dimensiones, el espesor de pared, el clima, las materias primas y las operaciones de construcción, especialmente en piezas de acero aleado producidas mediante fundición en arena. La presencia de más elementos de aleación en el acero disminuye la fluidez del acero fundido, lo que aumenta la probabilidad de defectos de fundición. Por lo tanto, la identificación de defectos y el desarrollo de procesos de soldadura racionales, económicos, prácticos y fiables garantizan que las piezas soldadas... Cumplir con los requisitos de calidad se ha convertido en una preocupación común en el procesamiento de válvulas en frío y en caliente. Este artículo presenta varios métodos y experiencias comunes para la soldadura de defectos en acero fundido.
Tratamiento de defectos:
Juicio por defectos
En la práctica, algunos defectos de fundición no son aptos para la reparación por soldadura, como grietas pasantes, defectos de penetración (penetración hasta el fondo), porosidad en panal, inclusiones de arena y escoria irremovibles, retracciones superiores a 65 cm², así como otros defectos significativos acordados en el contrato. El tipo de defecto debe determinarse antes de soldar.
Eliminación de defectos
En las fábricas, se puede utilizar el ranurado con arco de carbono para eliminar defectos de fundición, seguido del rectificado con una amoladora angular manual hasta obtener un brillo metálico. Sin embargo, en la práctica, los defectos de fundición suelen eliminarse directamente con varillas de soldadura de acero al carbono a alta corriente, y la zona defectuosa se rectifica con una amoladora angular para lograr un brillo metálico. Generalmente, para la eliminación de defectos en piezas fundidas, se utilizan varillas de soldadura J422 de <4 mm y una corriente de 160 a 180 A para limpiar los defectos, y las aberturas se rectifican en forma de U con una amoladora angular para reducir la tensión de soldadura. Una eliminación exhaustiva de los defectos da como resultado una buena calidad de soldadura.
Precalentamiento del defecto
Área Para fundiciones de acero al carbono y acero inoxidable austenítico, si el área de la soldadura de reparación es <65 cm² y la profundidad es <20% del espesor de la fundición o 25 mm, generalmente no se requiere precalentamiento. Sin embargo, para fundiciones de acero perlítico como ZG15Cr1Mo1V y ZGCr5Mo, debido a la tendencia del acero a endurecerse por temple y la susceptibilidad al agrietamiento en frío, se debe realizar un tratamiento de precalentamiento. La temperatura de precalentamiento está entre 200 y 400 °C (tomando el valor más bajo cuando se utilizan varillas de soldadura de acero inoxidable), y el tiempo de mantenimiento no debe ser inferior a 60 minutos. Si la fundición no se puede precalentar en su totalidad, se puede usar una llama de oxígeno-acetileno para calentar el área defectuosa y extenderla 20 mm más allá de ella hasta una temperatura de 300-350 °C (observada visualmente como un color rojo tenue en el área sombreada). Con una pistola de llama neutra con soplete de corte grande, se debe realizar una oscilación circular rápida en el defecto y sus alrededores durante unos minutos, seguido de un movimiento lento durante 10 minutos (dependiendo del espesor del defecto), asegurando que el área del defecto esté precalentada adecuadamente antes de soldar rápidamente.
Método de soldadura:
Al soldar piezas fundidas de acero inoxidable austenítico, se recomienda realizar la soldadura en un área bien ventilada para facilitar un enfriamiento rápido. En el caso de piezas fundidas de acero perlítico de baja aleación y de acero al carbono con grandes áreas de soldadura, se recomienda realizar la soldadura con protección contra el viento para evitar el agrietamiento causado por el enfriamiento rápido. Tras soldar un cordón, se debe retirar inmediatamente la escoria y martillar uniformemente la zona soldada hacia afuera desde el centro del defecto para reducir la tensión de soldadura. Si se suelda en varias capas (generalmente de 3 a 4 mm por capa), se debe retirar rápidamente la escoria y martillar la zona soldada después de cada capa. En la soldadura invernal, en el caso de piezas fundidas de acero perlítico como ZG15Cr1Mo1V, se debe calentar repetidamente la zona soldada con una llama de oxígeno-acetileno después de cada capa de soldadura y luego volver a soldar rápidamente para evitar grietas.
Manipulación de varillas de soldadura
Antes de soldar, verifique que las varillas de soldadura estén precalentadas. Generalmente, las varillas de soldadura deben secarse a 150-250 °C durante una hora. Las varillas de soldadura precalentadas deben guardarse en una caja con aislamiento térmico para su uso inmediato. Deben precalentarse tres veces. Si la superficie de la varilla de soldadura presenta desprendimiento, grietas u oxidación, no debe utilizarse.
Número de reparaciones de soldadura
En el caso de piezas fundidas que soportan presión, como carcasas de válvulas que presentan fugas durante las pruebas hidráulicas, generalmente solo se permite una reparación por soldadura en el mismo punto. No se permiten múltiples reparaciones por soldadura, ya que la repetición de las mismas puede causar el engrosamiento de los granos del acero, lo que afecta su capacidad de soportar presión, a menos que esta pueda someterse a un tratamiento térmico posterior a la soldadura. En el caso de piezas fundidas que no soportan presión, las reparaciones por soldadura en el mismo punto generalmente se limitan a tres. En el caso de piezas fundidas de acero al carbono con más de dos reparaciones por soldadura en el mismo punto, se debe realizar un tratamiento de alivio de tensiones después de la soldadura.
Altura de la capa de reparación de soldadura
La altura de reparación de la pieza fundida suele ser unos 2 mm mayor que el plano de la misma para facilitar el mecanizado. Si la capa de reparación es demasiado baja, pueden quedar cicatrices de soldadura expuestas después del mecanizado. Si la capa de reparación es demasiado alta, el proceso requerirá mucho tiempo y mano de obra, además de desperdiciar materiales.
