La tensión residual en las tuberías LSAW se debe principalmente a un enfriamiento desigual. La tensión residual es la tensión interna de equilibrio de fases, sin la intervención de fuerzas externas. Esta tensión residual se presenta en secciones laminadas en caliente de diversas dimensiones. Cuanto mayor sea el diámetro de la sección del acero, mayor será la tensión residual.
Aunque la tensión residual se autoequilibra, aún tiene cierto impacto en el comportamiento de los elementos de acero bajo fuerzas externas. Por ejemplo, puede tener efectos adversos en la deformación, la estabilidad y la resistencia a la fatiga. Después de la soldadura, las inclusiones no metálicas en la tubería LSAW se comprimen en láminas delgadas, lo que da lugar a la laminación. Esta laminación deteriora considerablemente el comportamiento a tracción de la tubería LSAW en la dirección del espesor, y puede producirse un desgarro entre capas cuando la soldadura se contrae. La deformación local inducida por la contracción de la soldadura suele ser varias veces superior a la deformación del límite elástico, mucho mayor que la causada por la carga. Además, la tubería LSAW inevitablemente tendrá muchas soldaduras en T, por lo que la probabilidad de defectos de soldadura aumenta considerablemente. Asimismo, la tensión residual de soldadura en la soldadura en T es elevada, y el metal de soldadura suele estar sometido a tensión tridimensional, lo que incrementa la posibilidad de fisuras.
Las soldaduras de tuberías soldadas por arco sumergido en espiral (SSAW) presentan una distribución en espiral y son largas. En particular, al soldar bajo condiciones dinámicas, la soldadura se desprende del punto de formación antes de enfriarse, lo que facilita la aparición de grietas en caliente. La dirección de la grieta es paralela a la soldadura y forma un ángulo con el eje de la tubería de acero, generalmente entre 30° y 70°. Este ángulo coincide con el ángulo de falla por corte, por lo que sus propiedades de flexión, tracción, compresión y resistencia a la torsión no son tan buenas como las de las tuberías LSAW. Además, debido a la limitación de la posición de soldadura, las marcas de soldadura en forma de silla de montar y cresta afectan la apariencia. Por lo tanto, es necesario reforzar los ensayos no destructivos (END) de las soldaduras de tuberías SSAW para garantizar la calidad de la soldadura; de lo contrario, las tuberías SSAW no deberían utilizarse en estructuras de acero importantes.
Fecha de publicación: 13 de julio de 2022