A hegesztési varratban vagy a varrathoz közeli területen a hegesztés hatására az anyag atomi kombinációja tönkremegy, és az új határfelület kialakulásával kialakuló varrat hegesztési repedésnek nevezzük, amelyet éles rés jellemez. és nagy képarány.
A repedések a hőmérséklet és a keletkezési idő szerint melegrepedésekre, hidegrepedésekre, feszültségkorróziós repedésekre és lemezszakadásokra oszthatók. A hegesztési gyártás során sok helyen előfordulnak repedések. Néhány repedés jelenik meg a hegesztési varrat felületén, és szabad szemmel is megfigyelhető; egyesek a hegesztési varrat belsejében vannak elrejtve, és csak a hibaészlelés révén találhatók meg; néhány előfordul a hegesztésen; néhány pedig a hőhatászónában fordul elő. Érdemes megjegyezni, hogy a repedések néha a hegesztési folyamat során keletkeznek, néha pedig a hegesztés elhelyezése vagy hegesztés utáni működése után. Ez utóbbit késleltetett repedéseknek nevezik, amelyek károsabbak. A gyakori repedések helye és típusa az alábbi ábrán látható.
kép
A gyakori repedések helye és típusa
2. A hegesztési repedések veszélyei
A hegesztési repedés a legkárosabb hiba. Amellett, hogy csökkenti a hegesztett kötés teherbírását, a repedés végén lévő éles rés komoly feszültségkoncentrációt okoz, elősegíti a repedés tágulását, és végül a hegesztett szerkezet tönkremeneteléhez vezet, és a termék selejtezve. súlyos baleseteket okozhatnak. Általában a repedések a hegesztett kötések megengedhetetlen hibája. Miután megtalálta, teljesen el kell távolítani, meg kell javítani és hegeszteni.
3. A hegesztési repedések okai és megelőzési intézkedései
A különböző repedések eltérő okai és kialakulásának mechanizmusa miatt az alábbiakban a háromféle melegrepedést, hidegrepedést és újramelegített repedést külön tárgyaljuk.
3.1, forró repedés
A termikus repedések általában magas hőmérsékleten (a megszilárdulási hőmérsékleti tartománytól a vas-szén egyensúlyi diagram A3 vonala felettiig) keletkező repedésekre utalnak, amint az az alábbi ábrán látható, más néven magas hőmérsékletű repedések vagy kristályosodási repedések.
kép
A forró repedések általában a hegesztési varraton belül keletkeznek, és néha a hőhatászónában is megjelenhetnek, amint az az ábrán látható.
kép
ok:
A hegesztési olvadékban a kristályosodási folyamat során fellépő szegregációs jelenség miatt az alacsony olvadáspontú eutektikum és a szennyeződések a kristályosodási folyamat során szegregációt képeznek a folyékony közbenső rétegben, és a megszilárdulás utáni szilárdság is alacsony. Amikor a hegesztési feszültség elég nagy, a folyékony közbenső réteg felszabadul. A rétegek vagy az újonnan megszilárdult tömör fém szétválnak és repedések keletkeznek.
Ezenkívül, ha alacsony olvadáspontú eutektikumok és szennyeződések vannak az alapfém szemcsehatárain, ezek az alacsony olvadáspontú vegyületek megolvadnak, és folyékony közbenső réteget képeznek a hőhatászónában, ahol a melegítési hőmérséklet meghaladja az olvadáspontját. Ha a hegesztési húzófeszültség elég nagy, az is széthúzódik, hogy cseppfolyósodási repedések keletkezzenek a hő által érintett zónában.
Röviden: a termikus repedések kialakulása kohászati és mechanikai tényezők együttes hatásának eredménye.
Megelőzés:
A termikus repedések megelőzésére irányuló intézkedések a kohászati tényezők és a mechanikai tényezők két aspektusából indulhatnak ki.
Szabályozza a káros elemek és szennyeződések tartalmát a nem nemesfémben és a hegesztőanyagokban
Korlátozza a könnyen elkülönülő elemek és káros szennyeződések tartalmát a nem nemesfémekben és hegesztőanyagokban (beleértve a hegesztőpálcát, hegesztőhuzalt, folyasztószert és védőgázt). Különösen a szennyező elemek, például a kén és a foszfor tartalmát kell ellenőrizni, és csökkenteni kell a széntartalmat.
A kén az acélban gyakorlatilag nem oldódik, és a vassal alacsony olvadáspontú vas-szulfidot (FeS) képez. A hegesztés során a vas-szulfid jelenléte a hegesztési varrat forró repedéséhez és cseppfolyósodási repedéséhez vezet a hőhatászónában, ami rontja a hegesztési teljesítményt; ugyanaz a kén van a szemcsehatáron film formájában, ami csökkenti az acél plaszticitását és szívósságát. Általában a hegesztéshez használt acél kéntartalma nem haladhatja meg a 0,045 százalékot. Néha szigorúbb ellenőrzésekre van szükség.
A foszfor csökkenti az acél plaszticitását és szívósságát, növeli az acél rideg átmeneti hőmérsékletét, és repedéseket okoz a hegesztési varratokban és a hő által érintett zónákban. A foszfortartalom nem haladhatja meg a 0,055 százalékot . Néha szigorúbb ellenőrzésekre van szükség.
Az anyagok hegesztési teljesítménye szorosan összefügg a széntartalommal. Minél magasabb az acél széntartalma, annál gyengébb a hegeszthetőség. Általában úgy gondolják, hogy a hegesztési varrat széntartalma 0,10 százalék alá csökken, és a hőrepedés érzékenysége jelentősen csökkenthető.
Állítsa be a hegesztési fém kémiai összetételét, javítsa a varrat szerkezetét, finomítsa a varrat szemcséit, hogy javítsa annak plaszticitását, csökkentse vagy eloszlassa a szegregáció mértékét, és szabályozza az alacsony olvadáspontú eutektika káros hatásait.
Például ausztenites rozsdamentes acél hegesztésekor az ausztenit plusz ferrit kétfázisú szerkezeti varrat használata javíthatja a hőrepedésállóságát. Az egyfázisú ausztenites varrat hajlamos a forró repedésekre.
Használjon alap hegesztőrudat vagy folyasztószert, hogy csökkentse a hegesztési varrat szennyezőanyag-tartalmát, és javítsa a kristályosodás során a szegregáció mértékét.
Ellenőrizze a hegesztési specifikációt, megfelelően növelje a varrat alaktényezőjét, alkalmazzon többrétegű többmenetes hegesztési módszert, kerülje el a középvonal elkülönülését és megakadályozza a középvonal repedéseit. Hegesztéskor a varrat szélességének és a varratvastagság arányát az egyjáratú varratszakaszon a varrat alaktényezőjének, vagy hegesztési varrat alaktényezőjének nevezzük. Ha a varrat alaktényezője túl kicsi, a varrat keskeny és mély, és az alacsony olvadáspontú szennyeződések összegyűlnek a varrat közepén, ami nagymértékben növeli a termikus repedések lehetőségét. Ha a hegesztési varrat alaktényezője nagy, a varrat széles és sekély, az alacsony olvadáspontú eutektikumok és a szennyeződések összegyűlnek a varrat felületközeli tartományában, nagymértékben csökkentve a középvonali repedések hajlamát.
Tegyen intézkedéseket a hegesztési feszültség csökkentésére
Különböző technológiai intézkedések meghozatala a hegesztési feszültség csökkentésére, például ésszerű hegesztési sorrend és módszer alkalmazása, kisebb hegesztési bemeneti energia használata, általános előmelegítés és kalapácsolási módszer stb.
Az ívkráter ívzárás közbeni feltöltésével elkerülhető az ívkráter repedése.
3.2, hideg repedés
A hidegrepedések általában azokat a repedéseket jelentik, amelyeket a hegesztés A3 hőmérséklet alatt hoz létre a hűtési folyamat során. A repedések kialakulásának hőmérséklete általában 300-200 fok alatt van, ami a martenzites átalakulási hőmérséklet tartományába esik, ezért hidegrepedésnek nevezik.
A hidegrepedések közvetlenül hegesztés után, vagy hegesztés után hosszú idő elteltével jelentkezhetnek, ezért késleltetett repedéseknek is nevezik. Mivel a hidegrepedések keletkezése a hidrogénhez kapcsolódik, hidrogén okozta repedéseknek is nevezik. A hidegrepedések keletkezése késleltetett jellegű, ami váratlan súlyos baleseteket okozhat. Ezért veszélyesebb, és teljes figyelmet kell fordítani rá.
kép
A hideg repedések okai
A hidegrepedések kialakulásának alapvető feltételei: hegesztett kötésekben edzett szerkezet kialakulása; a diffundálható hidrogén megléte és koncentrációja; és nagy hegesztési húzófeszültség fennállása. Ez a három feltétel befolyásolja és elősegíti egymást. Különböző körülmények között a három tényező bármelyike hidegrepedések kialakulásához vezethet, amelyek közül a diffúziós hidrogén a legaktívabb hidegrepedéseket kiváltó tényező.
Hidegrepedés-megelőzési intézkedések
1) Használjon bázikus elektródákat vagy fluxusokat a hegesztett fém diffundálható hidrogéntartalmának csökkentésére. Az alkáli elektródákat alacsony hidrogéntartalmú elektródáknak is nevezik, amelyek csökkenthetik a hegesztett fém hidrogéntartalmát.
2) Használat előtt az elektródákat és a fluxust meg kell szárítani, szigorúan az előírt követelményeknek megfelelően. Ezenkívül gondosan meg kell tisztítani a hornyot és a hegesztőhuzalt, hogy eltávolítsák az olaj-, víz- és rozsdafoltokat a hidrogénforrás csökkentése érdekében.
3) Válasszon ésszerű hegesztési specifikációkat és hőbevitelt, mint például a hegesztés előtti előmelegítés, a rétegközi hőmérséklet szabályozása, a hegesztés utáni lassú hűtés stb., hogy javítsa a hegesztési varrat és a hőhatás által érintett zóna szervezeti állapotát.
4) A hegesztés után időben végezze el a hőkezelést. Az egyik az izzítási kezelés a belső feszültség megszüntetése, a kioltott szerkezet temperálása és szívósságának javítása érdekében; a másik a hidrogéneltávolító kezelés elvégzése, hogy a hidrogén teljes mértékben kikerüljön a hegesztett kötésből.
5) Javítsa az acél minőségét, csökkentse az acél réteges zárványait, és tegyen intézkedéseket a szerkezeti tervezés és a hegesztési folyamat során a hegesztési húzófeszültség csökkentése érdekében a lemez vastagsága irányában, ami megakadályozhatja a réteges szakadást.
6) Tegyen meg különféle technológiai intézkedéseket a hegesztési feszültség csökkentésére (részletekért lásd termikus repedések, megelőző intézkedések)
3.3, melegítse újra a repedést
Az újramelegítési repedések a hegesztés hőhatászónájában a durva szemcsés zónából származnak, amelyet szemcsehatár-törés jellemez. A legtöbb repedés a feszültségkoncentrációs részeken keletkezik. Általában akkor jön létre, amikor a hegesztési területet újra felmelegítik, ezért újramelegítési repedésnek nevezik.
Az újramelegítési repedések okai
A repedések újramelegítésének oka általában abban rejlik, hogy az újramelegítés során a túltelített szilárd oldatos karbidok (főleg a vanádium és molibdén karbidjai) az első hőfolyamat során ismét kiválnak, ami szemcsén belüli erősödést és elcsúszást eredményez. A törzs a korábbi ausztenit szemcsehatárokra koncentrálódik. Újramelegítési repedések akkor keletkeznek, ha a szemcsehatárok képlékeny alakváltozási kapacitása nem elegendő ahhoz, hogy ellenálljon a feszültségrelaxáció során keletkező feszültségeknek.
Újramelegítés repedésmegelőzési intézkedések
1) Csökkentse a maradék feszültséget és a feszültségkoncentrációt, mint például az előmelegítési hőmérséklet növelése, a hegesztés utáni lassú hűtés, valamint a hegesztési varrat és az alapfém közötti sima átmenet.
2) A tervezési követelmények teljesítése érdekében válassza ki a megfelelő hegesztőanyagot úgy, hogy a hegesztett fém magas hőmérsékleti szilárdsága valamivel alacsonyabb legyen, mint az alapfémé, lehetővé téve a feszültség ellazulását a varratban és elkerülve a repedéseket a varratban. hőhatás zóna.
3) Abban az esetben, ha szobahőmérsékleten biztosítjuk a hézag szilárdságát, növeljük az izzítási hőmérsékletet a feszültségmentesítés érdekében, ami viszonylag durva keményfém részecskék kicsapódását eredményezi a magas hőmérsékleten való rugalmasság javítása érdekében.
