Fábrica de Soldadura de Piezas de Turbina de Fundición de Aleación de Alta Temperatura

Tecnología de Soldadura para Fundiciones de Aleación de Alta Temperatura

Ofrecemos soluciones de soldadura integradas para álabes de turbina fundidos, álabes directores, toberas, cubiertas y partes de combustión que requieren alta resistencia térmica y mecánica.

• Soldadura TIG con metales de aporte de aleación de alta temperatura compatibles

• Soldadura láser para costuras de pared delgada y baja distorsión

• Cámaras con guantes o protegidas con argón para minimizar la oxidación

• Tratamiento térmico posterior a la soldadura y compactación isostática en caliente para la recuperación de la vida a fatiga

Todos los procesos siguen los protocolos de soldadura de turbinas aeroespaciales AS9100D y NADCAP.

Grados Típicos de Superaleaciones Fundidas para Soldadura de Turbinas

Estas aleaciones se funden a forma neta o casi neta y luego se unen o reparan durante el ensamblaje final.

Estudio de Caso: Soldadura TIG de un Segmento de Tobera de Combustor en Inconel 738

Antecedentes del Proyecto

Una turbina industrial de 150 MW requirió reparación por soldadura en un segmento de tobera de Inconel 738 equiaxial. Realizamos soldadura TIG con material de aporte ERNiCrCoMo, aplicamos tratamiento térmico a 980°C, y verificamos la fusión de la soldadura utilizando pruebas de rayos X e inspección CMM.

Componentes de Turbina Soldados Comunes e Industrias

Todos los componentes se prueban para fatiga, conformidad dimensional y estabilidad a la oxidación después de la soldadura.

Desafíos de la Soldadura en Componentes de Aleación Fundida de Alta Temperatura

1. Se forman grietas en la ZAC al soldar aleaciones gamma prima sin control entre pasadas por debajo de 150°C

2. Aparece porosidad cuando el oxígeno excede 100 ppm durante el inicio del arco TIG

3. Ocurren socavados y crecimiento de grano si no se optimizan el precalentamiento y las velocidades de soldadura

4. Distorsión por tensión posterior a la soldadura >0.02 mm ocurre sin un fijado adecuado durante el enfriamiento

5. Compatibilidad insuficiente del material de aporte puede reducir la vida a fluencia en más del 15% en fundiciones de grado para turbina

Soluciones Profesionales de Soldadura

1. Protección con argón <50 ppm durante la soldadura elimina la oxidación superficial y la porosidad interna en soldaduras de piezas Inconel y Rene

2. Soldadura TIG con material de aporte compatible ERNiCrMo-3 restaura la resistencia a la fatiga térmica hasta 1050°C para aplicaciones en secciones calientes

3. Soldadura láser a ≤250 W garantiza costuras de precisión en conductos Hastelloy de pared delgada sin alabeo por calor afectado

4. Tratamiento térmico posterior a la soldadura a 980°C durante 2 horas alivia la tensión residual y restaura la estructura gamma prima

5. HIP a 1030°C, 100 MPa durante 4 horas elimina la porosidad interna, aumenta la vida a fatiga y cumple con los estándares de reparación de turbinas del fabricante de equipos originales

Resultados y Verificación

Ejecución de la Soldadura

Los segmentos de tobera fundidos se soldaron TIG con un refuerzo de cordón de 3 mm, alisado a una tolerancia de ±0.01 mm. La corriente del arco de soldadura se controló entre 70 y 90 A para minimizar la expansión de la ZAC.

Procesamiento Posterior a la Soldadura

Las áreas soldadas fueron tratadas térmicamente a 980°C durante 2 horas. La opción de HIP eliminó la porosidad de la fundición. Las piezas terminadas se perfilan por CNC según la especificación final.

Inspección

La inspección por rayos X confirmó un 100% de fusión y ausencia de huecos. La inspección CMM aseguró el cumplimiento dimensional dentro de ±0.008 mm. El análisis SEM validó la recuperación microestructural y la continuidad del grano de la soldadura.

Preguntas Frecuentes

1. ¿Qué aleaciones de alta temperatura se sueldan comúnmente en componentes de turbina fundidos?

2. ¿Cómo se previenen las grietas en aleaciones de turbina ricas en gamma prima?

3. ¿Qué procedimientos de tratamiento térmico e HIP siguen a la soldadura?

4. ¿Cómo se valida la calidad de la fusión después de la soldadura?

5. ¿Dan soporte tanto a la producción de turbinas OEM como a reparaciones de revisión general?