​Processo di saldatura di tubi in acciaio inossidabile e considerazioni

Processo e considerazioni sulla saldatura di tubi in acciaio inossidabile

ILtubo in acciaio inossidabileè caratterizzato da un bassissimo contenuto di carbonio, un basso contenuto di azoto, una composizione tipica di Cr 17%, Ni 5% e un contenuto di azoto più elevato rispetto ai tubi in acciaio inossidabile duplex di prima generazione. Ciò migliora la resistenza alla tensocorrosione e alla corrosione per vaiolatura in mezzi acidi con elevate concentrazioni di ioni cloruro. L'azoto è un forte elemento che forma austenite. La sua aggiunta all'acciaio inossidabile duplex non solo migliora la resistenza senza danneggiare in modo significativo la plasticità e la tenacità dell'acciaio, ma inibisce anche la precipitazione dei carburi e ritarda i processi correlati.

Microstruttura e proprietà: A temperatura ambiente, la microstruttura è costituita da proporzioni approssimativamente uguali di austenite e ferrite, esibendo le caratteristiche di una struttura a doppia fase. Mantiene i vantaggi dei tubi in acciaio inossidabile ferritico, come maggiore conduttività termica, resistenza alla vaiolatura, alla corrosione interstiziale e alla tensocorrosione da cloruri, oltre a possedere buona tenacità, bassa temperatura di transizione da duttile a fragile, resistenza alla corrosione intergranulare e proprietà meccaniche e saldabilità favorevoli.

Il materiale può essere risparmiato alle stesse condizioni di pressione nominale. Il carico di snervamento e la resistenza alla tensocorrosione dei tubi in acciaio inossidabile duplex sono quasi il doppio di quelli degli acciai inossidabili austenitici. Il coefficiente di dilatazione lineare è inferiore a quello degli acciai inossidabili austenitici ed è più vicino a quello dell'acciaio al carbonio. Tuttavia, le proprietà dello stampaggio a freddo sono inferiori a quelle degli acciai inossidabili austenitici.

Saldabilità: il tubo di acciaio inossidabile presenta generalmente una buona saldabilità, con una bassa sensibilità alle cricche sia a freddo che a caldo. In genere, non è richiesto il preriscaldamento prima della saldatura e non è necessario il trattamento termico post-saldatura. A causa della bassa tendenza alla formazione di ferrite monofase nella zona interessata dal calore (HAZ) e dell'elevato contenuto di azoto, è possibile ottenere buone proprietà generali selezionando materiali di saldatura appropriati e controllando l'apporto di calore.

Cracking a caldo: la suscettibilità alla cracking a caldo è significativamente inferiore a quella degli acciai inossidabili austenitici. Questo perché il contenuto di nichel non è eccessivamente elevato, il livello di impurità che formano gli eutettici a basso punto di fusione è molto basso, rendendo meno probabile la formazione di pellicole liquide a basso punto di fusione. Inoltre, il rischio di una rapida crescita dei cereali non è prevalente alle alte temperature.

Infragilimento della zona alterata dal calore (ZTA): una delle preoccupazioni principali nella saldatura di tubi duplex in acciaio inossidabile è la ZTA. A causa del rapido effetto di raffreddamento del ciclo termico di saldatura, la HAZ, essendo in uno stato di non equilibrio, spesso trattiene una quantità eccessiva di ferrite durante il raffreddamento. Ciò può aumentare la suscettibilità alla corrosione e alle fessurazioni indotte dall’idrogeno.

Metallurgia di saldatura: durante la saldatura dell'acciaio inossidabile duplex, la microstruttura del metallo saldato e della HAZ subisce una serie di cambiamenti sotto l'influenza del ciclo termico. Alle alte temperature, la microstruttura deltubo in acciaio inossidabileè prevalentemente ferritico, con austenite che precipita durante il processo di raffreddamento. La quantità di austenite precipitata è influenzata da vari fattori.