Il PWHT (Post Weld Heat Treatment, trattamento termico post-saldatura) è il processo di riscaldamento di un componente saldato a una temperatura prestabilita seguito da un raffreddamento controllato. Scopi: eliminare le tensioni residue di saldatura, stabilizzare la microstruttura e far diffondere l'idrogeno per eliminare il rischio di cricche a freddo.
Perché eseguire il PWHT?
- Distensione: le tensioni residue di trazione possono raggiungere il 50–80% del carico di snervamento. Il PWHT le riduce fino all'80%.
- Diffusione dell'idrogeno: l'idrogeno diffusibile che provoca le cricche a freddo ritardate fuoriesce durante il trattamento termico.
- Miglioramento della tenacità in ZTA: la ZTA indurita viene rinvenuta; i valori Charpy migliorano.
- Stabilità dimensionale: le tensioni interne vengono ridotte per prevenire deformazioni in esercizio.
- Resistenza alla corrosione: la sensibilizzazione negli acciai inossidabili viene prevenuta o risolta.
Quando il PWHT è obbligatorio?
| Norma | Requisito di PWHT |
|---|---|
| EN 13445 (recipienti a pressione) | Acciaio al carbonio t > 35 mm; acciaio bassolegato t > 19 mm |
| EN 13480 (tubazioni industriali) | P-No 1: 19 mm; P-No 4–6: 13 mm |
| ASME VIII Div 1 | Acciaio al carbonio t > 38 mm |
| API 650 (serbatoi di stoccaggio) | Generalmente oltre 38 mm |
Temperatura e durata del PWHT
| Classe di acciaio | Temperatura (°C) | Regola di durata |
|---|---|---|
| P-No 1 (S235, S355) | 580–620 | 1 h / 25 mm, min 30 min |
| P-No 3 (1.25Cr-0.5Mo) | 620–680 | 1 h / 25 mm |
| P-No 4 (2.25Cr-1Mo) | 680–720 | 1 h / 25 mm |
| P-No 6 (12–13Cr martensitico) | 720–780 | Minimo 2 h |
| P-No 8 (304L/316L) | 1010–1100 (solubilizzazione) | In base allo spessore |
S690QL e S960QL: per questi acciai bonificati il PWHT è generalmente VIETATO. Il superamento della temperatura di rinvenimento riduce in modo irreversibile il carico di snervamento.
Velocità di riscaldamento e raffreddamento
- Velocità di riscaldamento (sopra 300°C): max 220°C/h × (25 / t), min 50°C/h
- Tolleranza sulla temperatura di mantenimento: ±20°C (in generale)
- Velocità di raffreddamento (sopra 300°C): max 275°C/h × (25 / t)
- Sotto 300°C: raffreddamento libero in aria calma
Metodi di riscaldamento
- Forno: il più uniforme, ideale per pezzi di piccole e medie dimensioni
- Induzione localizzata: comune per le saldature circonferenziali di tubi
- Coperte a resistenza: economiche per saldature localizzate
- Cannello a gas: riparazioni in cantiere, controllo della temperatura difficile
Posizionamento delle termocoppie
- Minimo 2 termocoppie (controllo in ingresso/uscita)
- Spessore di parete > 50 mm: termocoppie separate sulla superficie interna ed esterna
- Riscaldamento localizzato: sulla linea di saldatura + punti di controllo a una distanza pari a 2× lo spessore di parete
- Tutte le registrazioni temperatura-tempo vengono conservate (10 anni)
Larghezza della fascia di riscaldamento localizzato
- Fascia riscaldata: 5 × Ri × t
- Fascia di mantenimento: metà interna della fascia riscaldata
- Fascia di controllo del gradiente: zona coibentata che si estende per 2.5 × Ri × t oltre la fascia riscaldata
Errori frequenti
- Tempo di mantenimento insufficiente
- Raffreddamento troppo rapido
- Termocoppie mancanti o posizionate in modo errato
- Larghezza della fascia insufficiente nel riscaldo localizzato
- Applicazione del PWHT a S690QL / S960QL (VIETATO)
Verifiche dopo il PWHT
- Prova di durezza (HV10): entro i limiti della WPS?
- CND: PT/MT per rilevare nuove cricche?
- Controllo dimensionale: si sono verificate deformazioni?
Capacità ArmaWeld: PWHT in forno per particolari fino a 8 m × 3 m × 3 m. Forniamo i diagrammi del ciclo termico e le registrazioni di temperatura secondo EN 13445 e ASME VIII.
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