Procesamiento de pilares hidráulicos por fricción [1] [2] ( FHPP) es una tecnología de unión de estado sólido que se puede utilizar para rellenar grietas superficiales y subterráneas en metales gruesos. Por ejemplo, FHPP se intentó por primera vez para reparar grietas en los componentes externos del transbordador espacial de aleaciones de aluminio de alta resistencia. El FHPP también se considera en la reparación de grietas superficiales en rotores de turbinas de vapor de acero de alta resistencia y alta temperatura (grado 26NiCrMoV14-5) (Ref). Los métodos alternativos, como los procesos de soldadura por fusión para la reparación en servicio de grietas en componentes de estos aceros de alta resistencia, siguieron siendo difíciles debido a su alta templabilidad y la necesidad obligatoria de precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura. Por el contrario, las pruebas iniciales de FHPP podrían lograr resistencias conjuntas de hasta el 90% de los materiales base en componentes de acero de alta resistencia, especialmente los utilizados para plantas de energía petroquímica y térmica. En particular, las tuberías y recipientes presurizados de acero AISI 4140 se utilizan ampliamente en las industrias de generación de energía, petróleo y gas y petroquímica. Los estudios iniciales sobre FHPP de esta aleación han mostrado resultados prometedores.
La soldadura por fusión del acero AISI 4140 generalmente se recomienda en estado recocido y con alambres de relleno difusibles de bajo hidrógeno de resistencia relativamente menor, por ejemplo, ER70S-2 y ER80S-D2, debido a la muy alta templabilidad de los aceros Cr-Mo. Se deben seguir procedimientos cuidadosos de precalentamiento y tratamientos térmicos posteriores a la soldadura para evitar el agrietamiento en frío, reducir las tensiones residuales y disminuir el deterioro de las propiedades HAZ en la soldadura por fusión de aceros con alto contenido de carbono y Cr-Mo. Dado que FHPP es un proceso de unión de estado sólido, se pueden aliviar varios de los problemas antes mencionados. Por lo tanto, se necesita un análisis sistemático de FHPP de aceros al Cr-Mo y al carbono, pero es escaso en la literatura.
Un aumento en la fuerza del perno condujo a un flujo de plástico más rápido del perno y, por lo tanto, redujo el tiempo de procesamiento general y la temperatura máxima. Sin embargo, el efecto del tiempo de procesamiento reducido y la temperatura pico más baja sobre las propiedades de la junta no se abordaron bien en la literatura. La selección incorrecta de la fuerza del espárrago a menudo conducía a defectos de "falta de relleno" cerca del fondo del orificio de la grieta en FHPP de aceros de alta resistencia. El FHPP también se intenta bajo el agua para reducir la temperatura máxima en componentes de aceros X65 de tubería de línea de alta resistencia (Ref). Sin embargo, la junta resultante exhibió una estructura de martensita completa debido a velocidades de enfriamiento más altas. Se informó una distribución de dureza bastante uniforme a través de la junta en FHPP de acero C-Mn, especialmente a fuerzas de espárrago más bajas (Ref). Aunque estos estudios proporcionaron una idea de la FHPP de los aceros, la comprensión cuantitativa del efecto de las variables del proceso en el campo de temperatura, la velocidad de enfriamiento y la distribución resultante de la dureza de las juntas siguió siendo escasa en la FHPP de los aceros de alta resistencia.
Referencias
- ^ B Vicharapu .; LF Kanan .; T Clarke .; A De. (2017). "Una investigación sobre el procesamiento de hidro-pilares de fricción". Ciencia y Tecnología de Soldadura y Uniones . 22 (7): 555–561. doi : 10.1080 / 13621718.2016.1274849 .
- ^ LF Kanan .; B Vicharapu .; AFB Bueno .; T Clarke .; A De. (2018). "Procesamiento de hidro-pilar de fricción de un acero con alto contenido de carbono: estructura y propiedades de la junta". Metalúrgica y de Materiales Transacciones B . 49 (2): 699–708. doi : 10.1007 / s11663-018-1171-5 .