Pokażę uszkodzenia spawalnicze - pęknięcia na gorąco
Pęknięcia spawalnicze, jako jedna z najbardziej szkodliwych wad spawalniczych, poważnie wpływają na użyteczność, bezpieczeństwo i niezawodność spawanej konstrukcji, co wymaga naszej uwagi.
W zależności od temperatury powstawania pęknięć pęknięcia spawalnicze dzielą się na pęknięcia gorące i pęknięcia zimne. Podczas ostatniej lekcji dowiedzieliśmy się o przyczynach zimnych pęknięć i środkach zapobiegawczych. W tej lekcji szczegółowo zbadamy pęknięcia termiczne.
Po pierwsze, czym jest pękanie cieplne podczas spawania?
Pęknięcia termiczne podczas spawania powstają najczęściej w wysokich temperaturach blisko linii fazy stałej i charakteryzują się rozkładem wzdłuż granicy ziaren. Czasami mogą tworzyć się wzdłuż „multilateralizowanej granicy” w temperaturach niższych niż linia fazy stałej. Zwykle jest wytwarzany w metalu spoiny i może również znajdować się w strukturze strefy wpływu ciepła w pobliżu linii zgrzewania (metal podstawowy). Zgodnie z mechanizmem generowania pęknięć, morfologią i zakresem temperatur, pęknięcia termiczne spawania można podzielić na cztery typy: pęknięcia zestalające się, pęknięcia upłynniające, pęknięcia wielokątne i pęknięcia zdeplastyfikowane.
Jaka jest różnica między pęknięciami na gorąco a pęknięciami na zimno?
1. Różna temperatura i czas
Pęknięcia termiczne występują zwykle podczas krystalizacji spoiny. Pęknięcia na zimno występują zwykle, gdy spaw jest schładzany do 200-300 ° C. Niektóre pojawią się natychmiast po spawaniu, a niektóre mogą być opóźnione o kilka godzin do kilku tygodni lub nawet dłużej. Dlatego pęknięcia na zimno są również nazywane pęknięciami opóźnionymi.
2. Wygenerowane części i kierunki są różne
Większość pęknięć termicznych występuje w metalu spoiny, zarówno wzdłużnie, jak i poprzecznie. Czasami pęknięcia termiczne rozciągają się również na metal podstawowy. Większość zimnych pęknięć występuje w metalu nieszlachetnym lub linii zgrzewania, większość z nich to pęknięcia podłużne, a kilka to pęknięcia poprzeczne.
3. Różne cechy wyglądu
Sekcja pęknięć na gorąco ma oczywisty kolor utleniania. Pęknięcie na zimno jest jasne i nie ma koloru oksydacyjnego.
4. Różna struktura metalograficzna
Gorące pęknięcia są pękane wzdłuż granic ziarna. Zimne pęknięcia przenikają przez ziarna, to znaczy pękanie przez ziarno, ale niektóre również pękają wzdłuż granic ziarna.
3. Jak powstają pęknięcia termiczne?
Pierwszym z nich jest segregacja eutektyki o niskiej temperaturze topnienia. Pierwiastki zanieczyszczające siarkę (S) i fosfor (P) w stalach są silnie makrosegregowane z powodu reakcji metalurgicznych, często tworząc ciekły film w środku spoiny.
Drugi to efekt naprężenia spawalniczego. Naprężenie rozciągające spowodowane nierównomiernym nagrzewaniem i chłodzeniem podczas procesu spawania sprzyja zniszczeniu filmu w fazie ciekłej i pęknięciom.
Trzeci to kilka innych czynników. Różne materiały mają różne właściwości termofizyczne, co powoduje różne naprężenia spawalnicze; różne metody spawania i parametry procesu mają różne nakłady ciepła spawania; a współczynnik formowania spoiny ma duży wpływ na segregację.
Jak zapobiec występowaniu gorących pęknięć?
1. Środki metalurgiczne
Środki metalurgiczne mają głównie na celu ograniczenie składu chemicznego spoiny. W celu zmniejszenia tendencji spoiny do tworzenia eutektyki o niskiej temperaturze topnienia, zawartość siarki (S) i fosforu (P) jest ograniczona w największym możliwym stopniu; zwiększa się zawartość węgla w spoinie, a zawartość manganu. Drugim jest zmiana struktury spoiny. Niemożliwe jest całkowite wyeliminowanie szkodliwych zanieczyszczeń, a nawet zapobieżenie tworzeniu się eutektyków o niskiej temperaturze topnienia. Dlatego, aby zapobiec pęknięciom pod naprężeniem rozciągającym, do stopiwa często dodaje się specjalne pierwiastki stopowe w celu dostosowania składu chemicznego stopionego metalu i utworzenia dwufazowej struktury w spoinie w celu zakłócenia kierunku krystalizacji metalu spoiny. , Aby eutektyka o niskiej temperaturze topnienia nie mogła być skoncentrowana, zmniejszając w ten sposób powstawanie pęknięć termicznych.
2.Procesy przetwarzania
1) Zmniejsz współczynnik zgrzewania. Zmniejsz współczynnik fuzji, aby zmniejszyć rozcieńczenie. Gdy do spawania pierwszej warstwy spoiny stosuje się spawanie wielowarstwowe, proporcja stopionego metalu podstawowego do spoiny jest duża, co zwiększa zawartość węgla, siarki i fosforu i łatwo generuje pęknięcia termiczne.
2) Ogranicz przegrzanie. Przegrzanie stopionego basenu może łatwo powodować pękanie termiczne. Zmniejsz energię linii i użyj małego prądu spawania i małej prędkości spawania. Nie można zmniejszyć energii linii przez zwiększenie prędkości spawania, aby zapewnić utworzenie spoiny.
3) Wybierz rozsądną sekwencję spawania i kierunek spawania, aby zmniejszyć utwierdzenie. Zazwyczaj wypukła spoina o mniejszych rozmiarach może zmniejszyć wrażliwość pęknięć.
4) Zastosowano elektrodę podstawową i topnik. Wynika to z tego, że żużel elektrody alkalicznej i topnik mają silną zdolność odsiarczania.
Krótko mówiąc, podstawowym sposobem zapobiegania pęknięciom na gorąco jest zmniejszenie liczby eutektyków o niskiej temperaturze topnienia, podjęcie odpowiednich środków w celu zmniejszenia naprężeń rozciągających przy spawaniu, rozsądne kontrolowanie współczynnika tworzenia spoiny, zmniejszenie prądu spawania, a tym samym zmniejszenie występowania pęknięć na gorąco.
