Sudarea fisurilor pe natura sa până la puncte, poate fi împărțită în fisuri fierbinți, crăpături de reîncălzire, fisuri reci, rupere laminată și așa mai departe. Următoarele sunt doar pe cauzele diferitelor fisuri, caracteristici și metode de prevenire pentru elaborare specifică.
1. fisuri termice
Este produs la temperaturi ridicate în timpul sudării, așa -numita fisură termică, care se caracterizează prin crăpături de -a lungul limitelor originale de cereale austenite. Conform materialului metalic de sudură (oțel de înaltă rezistență cu aliaj scăzut, oțel inoxidabil, fontă, aliaje de aluminiu și unele metale speciale etc.), forma de fisurare termică, intervalul de temperatură și motivul principal este de asemenea diferită. În prezent, fisurile termice sunt împărțite în trei categorii majore, cum ar fi fisurile de cristalizare, fisurile de lichefiere și fisurile multilaterale.
(1) Crăpăturile de cristalizare sunt produse în principal în oțel de carbon care conțin mai multe impurități, sudură cu oțel cu aliaj scăzut (care conține S, P, C, Si este ridicată) și oțel austenitic monofazat, aliaje pe bază de nichel și unele suduri din aliaj de aluminiu. Această fisură este în procesul de sudură de cristalizare, în vecinătatea liniei de fază solidă, datorită solidificării contracției metalice, metalul lichid rezidual este insuficient, nu poate fi adăugat în timp util, sub acțiunea stresului are loc de -a lungul fisurii cristalului.
Măsurile preventive sunt: în factori metalurgici, ajustarea adecvată a compoziției metalelor de sudură, scurtați gama de zone de temperatură fragilă pentru a controla sudura în sulf, fosfor, carbon și alte impurități dăunătoare; rafinați cerealele de metal de sudură, adică adăugarea corespunzătoare de elemente precum Mo, V, Ti, NB, etc.; În ceea ce privește tehnologia, poate fi preîncălzit înainte de sudare, controlați linia de energie, reduceți constrângerile de articulații și alte aspecte pentru a preveni și controla.
(2) Crăpăturile de lichefiere în zona apropiată este un fel de microcrack care se prăbușește de-a lungul limitei de cereale austenite, care are dimensiuni foarte mici și are loc în zona de cusătură aproape a HAZ sau a intermediarului. Cauza sa se datorează, în general, sudării în apropierea metalului cu cusătură sau metalului intermediar de sudură, la temperaturi ridicate, astfel încât aceste regiuni ale limitelor de cereale austenite pe constituenții eutectici cu topire scăzută să fie re-topite, sub acțiunea stresului de tracțiune de-a lungul fisurilor intergranulare austenite și formarea fisurilor de lichefiere.
Acest tip de măsuri de prevenire și control al fisurilor și fisurile de cristalizare sunt practic aceleași. Mai ales în metalurgie, pe cât posibil pentru a reduce sulful, fosforul, siliciul, bor și alte elemente constitutive eutectice cu topire scăzută este foarte eficientă; În acest proces, puteți reduce energia liniei, puteți reduce concavitatea liniei de topire a bazinului de topire.
(3) Crăpăturile de poligonizare sunt cauzate de o plasticitate foarte scăzută la temperaturi ridicate în timpul formării poligonizării. Această fisură nu este frecventă, iar măsurile sale de prevenire și control pot fi adăugate la sudură pentru a îmbunătăți energia de excitație de poligonizare a elementelor precum Mo, W, Ti, etc.
2. Crăpăturile de reîncălzire
De obicei, apare în unele elemente care conțin precipitații de consolidare a precipitațiilor din oțel și aliaje de temperatură ridicată (inclusiv oțel de înaltă rezistență cu aliaj scăzut, oțel rezistent la căldură perlitic, precipitații consolidate aliaje de temperatură ridicată, precum și unele oțeluri inoxidabile austenitice), nu au găsit fisuri după sudare, dar în fisurile procesului de tratament termic. Crăpăturile de reîncălzire apar în zona de căldură a sudurii afectată a părților de cristal grosier supraîncălzite, a căror direcție se află de -a lungul liniei de fuziune a extensiei de limită a cerealelor de cristal grosier austenite.
Prevenirea și controlul fisurilor de reîncălzire din selecția materialelor, puteți alege oțel cu cereale fine. În ceea ce privește procesul, alegeți o energie de linie mai mică, alegeți o temperatură mai mare de preîncălzire și cu măsurile de căldură ulterioare, alegeți un material de sudare cu potrivire scăzută pentru a evita concentrația de tensiune.
3. Crack rece
Se produce în principal în oțel cu carbon ridicat, mediu, cu oțel de sudură din oțel din oțel din aliaj mediu, dar unele metale, cum ar fi o oțel de rezistență ultra-înaltă, titan și aliaje de titan, etc. Uneori apare și fisurarea la rece. În general, tendința de întărire a gradului de oțel, conținutul de hidrogen și distribuția articulațiilor sudate, precum și articulațiile sunt supuse stării tensiunii de limitare este cei trei factori principali ai sudării de oțel de înaltă rezistență pentru a produce fisuri la rece. Organizația martensitică s -a format după sudare sub acțiunea hidrogenului elementar, împreună cu stresul la tracțiune, se formează fisuri la rece. Formarea lui este în general prin cristal sau de -a lungul cristalului. Crăpăturile reci sunt, în general, clasificate ca fisuri de la picioare, fisuri sub-sudate și fisuri de rădăcină.
Prevenirea și controlul fisurilor la rece pot fi din compoziția chimică a piesei de lucru, alegerea materialelor de sudare și a măsurilor de proces în trei aspecte. Ar trebui să încerce să aleagă materiale cu echivalent cu carbon mai mic; Consumabilele de sudură trebuie selectate cu electrozi cu hidrogen scăzut, sudurile trebuie să fie potrivite cu o rezistență scăzută, pentru că tendința ridicată de fisurare la rece a materialului poate fi, de asemenea, selectată consumabile austenitice de sudare; Controlul rezonabil al energiei liniei, preîncălzirea și tratamentul post-căldură este de a preveni și controla fisurarea la rece a măsurilor procesului.
În producția de sudare datorită utilizării oțelului, materialelor de sudare, diferitelor tipuri de structuri, oțelului, precum și construcția diferitelor condiții specifice, pot exista o varietate de forme de fisuri reci. Cu toate acestea, principalul lucru care este adesea întâlnit în producție este crăparea întârziată.
Cracarea întârziată are următoarele trei forme:
(1) Crăpături de la nivelul de sudură - Această fisură își are originea la joncțiunea materialului de bază și a sudurii și există zone evidente de concentrare a stresului. Direcția fisurii este adesea paralelă cu canalul de sudură, pornind în general de la suprafața degetului de sudură până la adâncimea expansiunii materialului părinte.
(2) fisuri sub canalul de sudură - Această fisură apare adesea în tendința de întărire, un conținut mai mare de hidrogen din zona afectată de căldură a sudurii. În general, direcția fisurii este paralelă cu linia de fuziune.
(3) fisura de rădăcină - Această fisură este una dintre cele mai frecvente forme de fisurare întârziată și apare în principal atunci când conținutul de hidrogen este ridicat, iar temperatura de preîncălzire este insuficientă. Acest tip de fisură este similar cu fisurile de toe de sudură și are originea la rădăcina sudurii unde concentrația de stres este cea mai mare. Crăpăturile de rădăcină pot apărea în secțiunea de cereale grosiere a zonei afectate de căldură sau în metalul de sudură.
Tendința de întărire a gradului de oțel, conținutul de hidrogen al articulației sudate și distribuția acesteia, precum și starea articulației supuse tensiunii de limitare sunt cei trei factori principali care produc fisuri reci atunci când sudă oțel de înaltă rezistență. Acești trei factori sunt interrelaționați și se consolidează reciproc în anumite condiții.
Tendința de întărire a gradului de oțel este determinată în principal de compoziția chimică, grosimea plăcii, procesul de sudare și condițiile de răcire. Atunci când se sudă, cu cât este mai mare tendința de întărire a gradului de oțel, cu atât este mai probabil să producă fisuri. De ce întărirea oțelului provoacă fisurarea? Poate fi rezumat în următoarele două aspecte.
R: Formarea unei organizații martensite dureroase - martensita este carbon în soluția solidă suprasaturată de fier, atomii de carbon cu atomi interstițiali există în zăpadă, astfel încât atomii de fier se abat de la poziția de echilibru, rețeaua suferă o aberație mare, rezultând organizarea într -o stare întărită. Mai ales în condițiile de sudare, în apropierea zonei de cusătură a temperaturii de încălzire este foarte mare, astfel încât creșterea austenitei cereale are loc serios, atunci când răcirea rapidă, austenita grosieră va fi transformată în martensită grosieră. Din teoria puterii metalelor poate fi cunoscută, martensitul este o organizație fragilă și grea, apariția fracturii va consuma mai puțină energie, prin urmare, articulații sudate cu prezența martensitei, fisurile sunt ușor de format și extins.
B: Întărirea va forma mai multe defecte de zăpadă - se formează un număr mare de defecte de zăpadă atunci când metalul este supus unor condiții dezechilibrate termic. Aceste defecte de zăbrele sunt în principal vacante și luxații. Odată cu creșterea tensiunii termice în zona sudată de căldură, în condițiile de stres și dezechilibru termic, atât posturile vacante, cât și luxațiile se vor deplasa și se vor aduna, iar atunci când concentrația lor va atinge o anumită valoare critică, se va forma o sursă de fisură. În cadrul acțiunii continue a stresului, expansiunea va avea loc continuu și va forma fisuri macroscopice.
Hidrogenul este unul dintre factorii importanți care provoacă fisurarea la rece a sudării din oțel de înaltă rezistență și are caracteristica întârzierii, prin urmare, în multe literaturi, fisurarea întârziată cauzată de hidrogen se numește „fisurare de hidrogen”. Studiile experimentale au dovedit că cu cât conținutul de hidrogen este mai mare de articulații sudate din oțel de înaltă rezistență, cu atât este mai mare susceptibilitatea la fisurare, atunci când conținutul local de hidrogen atinge o anumită valoare critică, va începe să apară fisuri, iar această valoare se numește conținutul critic de hidrogen de fisuri [h] Cr.
Valoarea de fisură la rece din oțel [H] CR este diferită, este legată de compoziția chimică a oțelului, oțelului, temperaturii de preîncălzire și condițiilor de răcire.
1: Când sudare, umiditate în materialul de sudare, rugina și uleiul la teșirea sudurii și umiditatea ambientală sunt toate cauzele îmbogățirii hidrogenului în sudură. În general, cantitatea de hidrogen din materialul de bază și sârmă este foarte mică, în timp ce umiditatea din pielea de flux a electrodului și umiditatea din aer nu poate fi ignorată și devine principala sursă de îmbogățire a hidrogenului.
2: Hidrogenul în diferite organizații metalice în solubilitatea și capacitatea de difuzie este diferită, hidrogenul în solubilitatea austenitei este mult mai mare decât solubilitatea ferită. Prin urmare, atunci când se sudează de la austenită la tranziția ferită, solubilitatea hidrogenului are loc o scădere bruscă. În același timp, rata de difuzie a hidrogenului este opusă, de la austenită la tranziția ferită a crescut brusc.
Sudarea la temperaturi ridicate, va exista o cantitate mare de hidrogen dizolvat în bazinul topit, în procesul ulterior de răcire și solidificare, din cauza scăderii accentuate a solubilității, hidrogenul încearcă să scape, dar din cauza răcirii este foarte rapidă, astfel încât hidrogenul este prea târziu pentru a scăpa și a fost păstrat în metalul de sudură în formarea de hidrogen de difuzie.
4. lacrimă laminară
Este o fisurare internă la temperaturi scăzute. Limitat la metalul de bază cu placă groasă sau la zona afectată de căldură, care apar în cea mai mare parte în articulațiile de tip „L”, „T”, „+”. Definită ca placă de oțel groasă laminată de-a lungul grosimii direcției de plasticitate nu este suficientă pentru a rezista la direcția tulpinii de contracție a sudării și a avut loc în metalul de bază al unei fisuri la rece asemănătoare. În general, datorită plăcii groase de oțel în procesul de rulare, unele incluziuni nemetalice în oțelul rulat paralel cu direcția de rulare a incluziunilor benzii, aceste incluziuni cauzate de placa de oțel în proprietățile mecanice ale conductivității fiecăruia. Prevenirea și controlul ruperii laminale în selecția materialelor pot fi selectate din oțel rafinat, adică selecția Z la performanțele ridicate ale plăcii de oțel, puteți îmbunătăți, de asemenea, forma de proiectare a articulațiilor, pentru a evita sudura unilaterală sau pentru a suporta Z în partea stresului în afara teiului.
Încetarea laminară și fisurarea la rece este diferită, produce și nivelul de rezistență a oțelului nu are nimic de făcut, în principal cu cantitatea de incluziuni în oțel și distribuția morfologiei. În general, o placă de oțel groasă laminată, cum ar fi oțel cu conținut scăzut de carbon, oțel de înaltă rezistență cu aliaj scăzut și chiar placa din aliaj de aluminiu vor apărea în lacrima laminară. În funcție de locația lacrimii laminale poate fi împărțită aproximativ în trei categorii:
Primul tip este formarea de rupere laminară indusă de fisurile reci din degetul de sudură sau rădăcina în zona de căldură a sudului.
Al doilea tip este zona afectată de căldură de sudare de -a lungul fisurilor incluzive, este cea mai frecventă rupere laminară inginerească.
Cea de -a treia categorie este departe de zona de căldură în materialul de bază de -a lungul fisurilor incluziunilor, în general apare în structura plăcii groase cu mai multe incluziuni de fulg MNS.
Morfologie laminară și incluziuni de tip, formă, distribuție, precum și locația unei relații strânse. Când direcția de rulare de -a lungul incluziunilor MNS sunt dominante, ruperea laminară are un pas clar, când incluziunile de silicat sunt dominante într -o linie dreaptă, cum ar fi incluziunile Al sunt dominante într -un pas neregulat.
Thick plate structure welding, especially T-type and angle joints, in the rigid constrained conditions, the weld contraction will be in the direction of the thickness of the base material to produce a lot of tensile stress and strain, when the strain exceeds the plastic deformation capacity of the base metal, the inclusions and the metal matrix will be separated from the metal matrix and microcracking occurs, in the stress continues to play the role of crack tip along the plane of Extinderea incluziunilor este localizată, formarea așa-numită „platformă”.
Există mulți factori care afectează ruperea laminară, în principal în următoarele aspecte:
1: Incluziunile nemetalice ale tipului, cantității și distribuției morfologiei este cauza esențială a ruperii laminale, este cauzată de anisotropia oțelului, proprietățile mecanice ale diferențelor fundamentale.
2: Structuri sudate cu pereți cu pereți groși în procesul Z-direcție în procesul de sudare Pentru a rezista la diferite tensiuni de închisoare în direcție Z, stres rezidual post-sudură și încărcare, acestea sunt cauzate de condițiile mecanice ale ruperii laminare.
3: În general, efectul hidrogenului este în vecinătatea zonei afectate de căldură, indusă de fisurarea la rece pentru a deveni rupere laminară, hidrogenul este un factor de influență important.
Deoarece impactul ruperii laminare este foarte mare, vătămarea este, de asemenea, foarte gravă, deci este necesar să se judece cu privire la susceptibilitatea oțelului la ruperea laminară înainte de construcție.
Metodele de evaluare utilizate în mod obișnuit sunt contracția secțiunii de tracțiune Z-direcție și metoda de stres critică a direcției Z. Pentru a preveni ruperea laminară, contracția secțiunii nu trebuie să fie mai mică de 15%, în general, speră că=15 ~ 20%este adecvat, atunci când 25%, ca anti-laminar să sfâșie excelent.
Pentru a preveni ruperea laminară, trebuie luate măsuri în principal din următoarele aspecte:
În primul rând, rafinarea oțelului utilizat pe scară largă a metodelor de desulfurizare a fierului și degazarea în vid pot fi mirosite din conținutul de sulf de doar {{0}}. 003 ~ 0,005% din oțelul ultra-mic-sulf, contracția secțiunii sale (direcția z) poate ajunge la 23 ~ 25%.
În al doilea rând, controlați forma incluziunilor cu sulfură este de a transforma MNS în alte elemente de sulfură, astfel încât este dificil de alungit la rularea la cald, reducând astfel anisotropia. În prezent, elementele adăugate pe scară largă sunt elemente de calciu și rare. Odată cu tratamentul de mai sus, oțelul poate fi fabricat cu o contracție a secțiunii Z de direcție de 50 până la 70% pentru a rezista placa de oțel laminată laminată.
În al treilea rând, din punctul de vedere al prevenirii ruperii laminalelor, procesul de proiectare și construcție este în principal pentru a evita concentrația de stres în direcția Z, iar măsurile specifice sunt menționate în următorul exemplu:
(1) ar trebui să încerce să evite sudura unilaterală, în loc de sudură bilaterală poate ușura starea de stres a zonei de rădăcină a sudurii, pentru a preveni concentrația de stres.
(2) Utilizarea sudurilor simetrice de filet cu mai puțină sudură în loc de o cantitate mare sudată de sudură completă prin sudură, pentru a nu produce stres excesiv.
(3) Tebul trebuie făcut pe partea supusă stresului de direcție z.
(4) Pentru îmbinările de tip T, un strat de material de sudare cu rezistență joasă poate fi pre-stivuit pe placa încrucișată pentru a preveni fisurile de rădăcină de sudură și, de asemenea, moderarea tulpinii de sudare.
(5) Pentru a preveni ruperea laminară cauzată de fisurarea la rece, unele măsuri pentru prevenirea fisurilor la rece ar trebui să fie adoptate pe cât posibil, cum ar fi reducerea cantității de hidrogen, creșterea preîncălzirii și controlul temperaturii intermediare.
