Sveisesprekker på sin natur til punkter, kan deles inn i varme sprekker, oppvarmingssprekker, kalde sprekker, laminert riving og så videre. Følgende er bare på årsakene til forskjellige sprekker, egenskaper og forebyggingsmetoder for spesifikk utdyping.
1. Termiske sprekker
Produseres ved høye temperaturer under sveising, såkalt termisk sprekker, som er preget av sprekker langs de originale austenittkorngrensene. I henhold til sveisemetallmaterialet (høy-legering høy styrke stål, rustfritt stål, støpejern, aluminiumslegeringer og noen spesielle metaller, etc.), er formen for termisk sprekker, temperaturområde og hovedårsaken også annerledes. For tiden er de termiske sprekkene delt inn i tre hovedkategorier som krystalliseringssprekker, flayfaction -sprekker og multilaterale sprekker.
(1) Krystalliseringssprekker produseres hovedsakelig i karbonstål som inneholder mer urenheter, sveising av lav legering av stål (som inneholder S, P, C, Si er høy) og enfase austenittisk stål, nikkelbaserte legeringer og litt aluminiumsallegeringssveis. Denne sprekken er i sveiseprosessen med krystallisering, i nærheten av den faste faselinjen, på grunn av størkning av metallkontraksjonen, kan det resterende væskemetallet utilstrekkelig, ikke tilsettes på en riktig måte, under virkningen av stresset oppstår langs krystallsprekker.
Forebyggende tiltak er: i metallurgiske faktorer, passende justering av sveisemetallsammensetningen, forkorte området for sprø temperatursone for å kontrollere sveisen i svovel, fosfor, karbon og andre skadelige urenheter; Avgrens sveisemetallkornet, det vil si passende tilsetning av elementer som Mo, V, Ti, NB, etc.; Når det gjelder teknologi, kan du forvares før sveising, kontrollere energinjen, redusere leddbegrensningene og andre aspekter for å forhindre og kontrollere.
(2) Flytende sprekk i nær sone er en slags mikrokrakk som sprekker langs austenittkorngrensen, som er veldig liten i størrelse og oppstår i nær-sømssonen til Haz eller Interlayer. Årsaken skyldes generelt sveising nær sømområdet metall eller sveiset mellomliggende metall, ved høye temperaturer, slik at disse regionene av austenittkorngrensene på de lavsmeltende eutektiske bestanddelene blir smeltet på nytt, under virkningen av strekkspenning langs den austenitt-intergranulære sprekken og dannelsen av flekkrekksprekker.
Denne typen sprekkforebyggende og kontrolltiltak og krystalliseringssprekker er i utgangspunktet de samme. Spesielt i metallurgi, så langt som mulig for å redusere svovel, fosfor, silisium, bor og andre lavsmeltende eutektiske bestanddeler i innholdet er veldig effektivt; I prosessen kan du redusere linjeenergien, redusere konkaviteten til smelteinjen til smeltebassenget.
(3) Polygoniseringssprekker er forårsaket av svært lav plastisitet ved høye temperaturer under dannelsen av polygonisering. Denne sprekken er ikke vanlig, og dens forebyggings- og kontrolltiltak kan legges til sveisen for å forbedre polygoniseringseksitasjonsenergien til elementer som Mo, W, Ti, osv.
2. Oppvarming av sprekker
Forekommer vanligvis i noen som inneholder nedbørstyrke elementer av stål og høye temperaturlegeringer (inkludert høye legering av høy styrke stål, perlitisk varmebestandig stål, nedbør styrket høye temperaturlegeringer, så vel som noen austenittisk rustfritt stål), fant de ikke sprekker etter sveising, men i varmebehandlingsprosessen. Oppvarmede sprekker oppstår i sveisevarmen påvirket sonen til de overopphetede grove krystalldelene, hvis retning er langs fusjonslinjen til den austenittiske grove krystallkorngrenseutvidelsen.
Forebygging og kontroll av oppvarming av sprekker fra utvalg av materialer, du kan velge finkornstål. Når det gjelder prosess, velg en mindre linjeenergi, velg en høyere forvarmet temperatur og med de senere varmemålene, velg et lavt samsvarende sveisemateriale for å unngå spenningskonsentrasjon.
3. kald sprekk
Forekommer hovedsakelig i høyt, middels karbonstål, lavt, med middels legering av sveisevarme av stål, men noen metaller, for eksempel noe ultrahøyt styrke stål, titan og titanlegeringer, osv. Noen ganger forekommer også kald sprekking i sveisen. Generelt sett er herding-tendensen til stålkvaliteten, hydrogeninnholdet og fordelingen av sveisede skjøter, så vel som leddene utsatt for tilstanden til det begrensende stresset de tre hovedfaktorene for høy styrke stålsveising for å produsere kalde sprekker. Den martensitiske organisasjonen som ble dannet etter sveising under virkning av elementært hydrogen, sammen med strekkspenningen, dannes kalde sprekker. Hans formasjon er generelt gjennom krystallen eller langs krystallen. Kaldsprekker er generelt kategorisert som tåsprekker, sprekker under sveis og rotsprekker.
Forebygging og kontroll av kalde sprekker kan være fra den kjemiske sammensetningen av arbeidsstykket, valg av sveisematerialer og prosesstiltak i tre aspekter. Bør prøve å velge materialer med lavere karbonekvivalent; Sveise forbruksvarer bør velges med lave hydrogenelektroder, sveiser skal matches med lav styrke, for høy kald sprekker tendens til materialet kan også velges austenittiske sveise forbruksvarer; Rimelig kontroll av linjens energi, forvarming og behandling etter varme er å forhindre og kontrollere den kalde sprekkingen av prosesstiltakene.
I sveiseproduksjon på grunn av bruk av stål, sveisematerialer, forskjellige typer strukturer, stål, samt konstruksjon av forskjellige spesifikke forhold, kan det være en rekke former for kalde sprekker. Imidlertid er det viktigste som ofte oppstår i produksjonen forsinket sprekker.
Forsinket sprekker har følgende tre former:
(1) Sveisetåsprekker - Denne sprekken har sin opprinnelse i krysset mellom basismaterialet og sveisen, og det er åpenbare spenningskonsentrasjonsområder. Retningen til sprekken er ofte parallell med sveisekanalen, vanligvis fra sveiseståflaten til dybden av overordnede materialutvidelse.
(2) Sprekker under sveisekanalen - Denne sprekken forekommer ofte i herding -tendensen, høyere hydrogeninnhold i den sveise varmepåvirkede sonen. Generelt er sprekkretningen parallelt med fusjonslinjen.
(3) Root Crack - Denne sprekken er en av de mer vanlige formene for forsinket sprekker og oppstår hovedsakelig når hydrogeninnholdet er høyt og forvarmingstemperaturen er utilstrekkelig. Denne typen sprekker ligner på sveisetåsprekker og har sin opprinnelse i roten til sveisen der spenningskonsentrasjonen er størst. Rotsprekker kan forekomme i den grove korndelen av den varme berørte sonen eller i sveisemetallet.
Stålkarakteren, hydrogeninnholdet i det sveisede leddet og dens distribusjon, så vel som tilstanden til leddet som er utsatt for det begrensende belastningen, er de tre hovedfaktorene som produserer kalde sprekker når de sveiser høy styrke stål. Disse tre faktorene henger sammen og forsterker seg gjensidig under visse forhold.
Stålkvaliteten er herdende av den kjemiske sammensetningen, platetykkelsen, sveiseprosessen og kjøleforholdene. Ved sveising, desto større er herding tendensen til stålkarakteren, desto mer sannsynlig vil du produsere sprekker. Hvorfor forårsaker stålherding sprekker? Det kan oppsummeres i de følgende to aspektene.
A: Dannelsen av sprø hard martensittorganisasjon - Martensitt er karbon i ɑ jern overmettet fast løsning, karbonatomer med interstitielle atomer eksisterer i gitteret, slik at jernatomene avviker fra likevektsposisjonen, gitteret gjennomgår en stor avvik, noe som resulterer i organisasjonen i en herdet tilstand. Spesielt under sveiseforhold, nær sømområdet til oppvarmingstemperaturen er veldig høy, slik at den austenittkornveksten oppstår alvorlig, når den raske avkjøling, grov austenitt vil bli transformert til grov martensitt. Fra teorien om metalls styrke kan være kjent, Martensite er en sprø og hard organisasjon, forekomsten av brudd vil konsumere mindre energi, derfor er sveisede ledd med tilstedeværelsen av martensitt, sprekker er enkle å danne og utvide.
B: Herding vil danne flere gitterfeil - et stort antall gitterfeil dannes når metallet blir utsatt for termisk ubalanserte forhold. Disse gitterfeilene er hovedsakelig ledige stillinger og dislokasjoner. Med økningen av termisk stress i den sveisede varmen berørte sonen, under forholdene til stress og termisk ubalanse, vil både ledige stillinger og dislokasjoner bevege seg og samles, og når konsentrasjonen når en viss kritisk verdi, vil en sprekkkilde bli dannet. Under fortsatt stressvirkning vil utvidelse skje kontinuerlig og danne makroskopiske sprekker.
Hydrogen er en av de viktige faktorene som forårsaker kald sprekking av sveising av høy styrke, og har karakteristikken for forsinkelse, derfor kalles den forsinkede sprekkingen forårsaket av hydrogen "hydrogensprekker" i mange litteratur. Eksperimentelle studier har bevist at jo høyere hydrogeninnholdet i sveisede skjøter med høy styrke, jo større er mottakeligheten for sprekker, når det lokale hydrogeninnholdet når en viss kritisk verdi, vil sprekker begynne å vises, og denne verdien kalles det kritiske hydrogeninnholdet i sprekker [H] Cr.
Ulike stålkjøling av CR -verdien er forskjellig, det er relatert til den kjemiske sammensetningen av stål, stål, forvarmingstemperatur og kjøleforhold.
1: Når sveising, fuktighet i sveisematerialet, er rust og olje ved skråpen av sveisen og luftfuktigheten alle årsaker til hydrogenberikelse i sveisen. Generelt er mengden hydrogen i basismaterialet og ledningen veldig liten, mens fuktigheten i flukshuden til elektroden og fuktigheten i luften ikke kan ignoreres, og bli den viktigste kilden til hydrogenberikelse.
2: Hydrogen i forskjellige metallorganisasjoner i løseligheten og diffusjonskapasiteten er forskjellig, hydrogen i austenittløseligheten er mye større enn ferrittløseligheten. Derfor, når sveising fra austenitt til ferrittovergang, oppstår løseligheten av hydrogen et plutselig fall. Samtidig er diffusjonshastigheten til hydrogen det motsatte, fra austenitt til ferrittovergang plutselig økte.
Sveising ved høye temperaturer, vil det være en stor mengde hydrogen oppløst i det smeltede bassenget, i den påfølgende kjøling og størkningsprosessen, på grunn av den kraftige reduksjonen i løselighet, prøver hydrogen å rømme, men på grunn av kjøling er veldig raskt, slik at hydrogenet er for sent å rømme og beholdt i sveismetallet i den dannede hydrogenet er for sent å rømme og beholdes i sveisen er veldig rask i dannelsen av hydrogenet er for sent å rømme.
4. Laminær riving
Det er en intern sprekker i lav temperatur. Begrenset til tykk plate base metall eller sveisevarmet sone, for det meste forekommer i "L", "t", "+" -fuger. Definert som rullet tykk stålplate langs tykkelsen på plastisitetsretningen er ikke nok til å motstå retningen på sveisekontraksjonsstammen og oppstod i basismetallet til en trinnlignende kald sprekk. Generelt på grunn av tykk stålplate i rullingsprosessen, rullet noen ikke-metalliske inneslutninger i stålet parallelt med rullende retning av båndinneslutningen, disse inneslutningene forårsaket av stålplaten i de mekaniske egenskapene til ledningsevnen til hver. Forebygging og kontroll av laminær riving i valg av materialer kan velges fra raffinert stål, det vil si utvalget av Z til den høye ytelsen til stålplaten, kan du også forbedre skjøtdesignformen, for å unngå ensidig sveis, eller for å bære Z til siden av stresset ut av Bevel.
Laminær riving og kald sprekking er annerledes, den produserer og stålstyrkenivået har ingenting å gjøre, hovedsakelig med mengden inneslutninger i stålet og fordelingen av morfologi. Generelt rullet tykk stålplate, for eksempel lavkarbonstål, høye aluminiumsplate med lav legering, og til og med aluminiumslegeringsplate vil vises i den laminære tåre. I henhold til plasseringen av laminær riving kan grovt deles inn i tre kategorier:
Den første typen er dannelsen av laminær riving indusert av kalde sprekker i sveisetåen eller roten i den varme berørte sonen på sveisen.
Den andre typen er sveisevarme -påvirket sone langs inneslutningen som sprekker, er den vanligste ingeniøren laminær riving.
Den tredje kategorien er borte fra den varme berørte sonen i basismaterialet langs inneslutningen som sprekker, vises vanligvis i den tykke platestrukturen med flere MNS -flakinneslutninger.
Laminær rivende morfologi og inneslutninger av type, form, distribusjon, samt plasseringen av et nært forhold. Når den rullende retningen langs de flakete MNS -inneslutningene er dominerende, har laminær riving et klart skritt, når silikatinneslutningene er dominerende i en rett linje, slik som Al -inkluderinger er dominerende i et uregelmessig trinn.
Tykk platestruktur sveising, spesielt T-type og vinkelledd, under de stive begrensede forholdene, vil sveisekontraksjonen være i retning av tykkelsen på basismaterialet for å produsere mye strekkstress og belastning, når belastningen overskrider den rollen til plast-metall og mikrofaset og mikrofasen og mikrofasen vil være å se på metallen og mikrofasen og mikrofasen vil være i den rollen til å spille den meteren til platen av metallet og belastningen, i den rollen til å spille. Langs planet for utvidelsen av inneslutningene er lokalisert, dannelsen av den såkalte "plattformen".
Det er mange faktorer som påvirker laminær riving, hovedsakelig i følgende aspekter:
1: Ikke-metalliske inneslutninger av type, mengde og fordeling av morfologi er den essensielle årsaken til laminær riving, det er forårsaket av anisotropi av stål, mekaniske egenskaper for de grunnleggende forskjellene.
2: Z-regi-innesperringsstress Tykkveggede sveisede strukturer i sveiseprosessen for å motstå forskjellig z-regi-innesperringsspenning, gjenværende stress og belastning etter sveis, er de forårsaket av de mekaniske forholdene for laminær riving.
3: Effekten av hydrogen antas generelt å være i nærheten av den varmepåvirkede sonen, indusert av kald sprekking for å bli laminær riving, hydrogen er en viktig påvirkningsfaktor.
Fordi virkningen av laminær riving er veldig stor, er skaden også veldig alvorlig, så det er nødvendig å dømme en følsomhet for stål for laminær riving før bygging.
Vanlige brukte evalueringsmetoder er krymping av z-retning strekk seksjoner og pinne z-retning kritisk stressmetode. For å forhindre riving av laminær, bør ikke seksjonsryddingen være mindre enn 15%, håper generelt at=15 ~ 20%er passende, når 25%, at den anti-laminar rive utmerket.
For å forhindre riving av laminær, bør det iverksettes tiltak hovedsakelig av følgende aspekter:
For det første kan raffinering av stål som er mye brukt jerndesulfuriseringsmetoder, og vakuum-avgassing, smeltes ut av svovelinnholdet på bare {{0}}. 003 ~ 0,005% av ultra-lav-svovelstål, seksjonen krymp (z retning) kan nå 23 ~ 25%.
For det andre er kontroller av formen for sulfidinneslutninger å gjøre MN -er til andre elementer av sulfid, slik at det er vanskelig å forlenge i varm rulling, og dermed redusere anisotropi. For tiden er de mye brukte tilsatte elementene kalsium og sjeldne jordelementer. Med ovennevnte behandling kan stålet produseres med en Z-retningsseksjons krymping på 50 til 70% for å motstå laminert rivende stålplate.
For det tredje, fra synspunktet om å forhindre laminær riving, er design- og konstruksjonsprosessen hovedsakelig for å unngå Z-retningsstress og stresskonsentrasjon, og de spesifikke tiltakene blir referert til i følgende eksempel:
(1) Bør prøve å unngå ensidig sveis, i stedet for bilateral sveis kan lette stresstilstanden til rotsonen på sveisen, for å forhindre stresskonsentrasjon.
(2) Bruken av symmetriske filetsveiser med mindre sveising i stedet for sveiset stor mengde full sveis gjennom sveisen, for ikke å produsere overdreven spenning.
(3) Bevelet skal gjøres på siden utsatt for Z-retningsstress.
(4) For skjøter av T-type kan et lag med lav styrke sveisemateriale forhåndsstables på tverrplaten for å forhindre sveisrotsprekker, og også moderere sveisestammen.
(5) For å forhindre at laminær riving forårsaket av kald sprekking, bør noen tiltak for å forhindre at kald sprekking blir tatt i bruk så mye som mulig, for eksempel å redusere mengden hydrogen, øke forvarmingen og kontrollere mellomlagstemperaturen.
