Στη ραφή συγκόλλησης ή στην περιοχή κοντά στη ραφή, λόγω της επίδρασης της συγκόλλησης, ο ατομικός συνδυασμός του υλικού καταστρέφεται και η ραφή που σχηματίζεται από το σχηματισμό μιας νέας διεπαφής ονομάζεται ρωγμή συγκόλλησης, η οποία χαρακτηρίζεται από ένα απότομο κενό και μεγάλη αναλογία διαστάσεων.
Οι ρωγμές μπορούν να χωριστούν σε θερμές ρωγμές, ψυχρές ρωγμές, ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης και σχίσιμο ελασμάτων ανάλογα με τη θερμοκρασία και το χρόνο εμφάνισης. Στην παραγωγή συγκόλλησης, υπάρχουν πολλά μέρη όπου εμφανίζονται ρωγμές. Κάποιες ρωγμές εμφανίζονται στην επιφάνεια της συγκόλλησης και μπορούν να παρατηρηθούν με γυμνό μάτι. Μερικά είναι κρυμμένα μέσα στη συγκόλληση και μπορούν να βρεθούν μόνο μέσω ανίχνευσης ελαττωμάτων. μερικά συμβαίνουν στη συγκόλληση. και μερικά εμφανίζονται στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα. Αξίζει να σημειωθεί ότι μερικές φορές εμφανίζονται ρωγμές κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, και μερικές φορές εμφανίζονται μετά την τοποθέτηση ή τη λειτουργία της συγκόλλησης για ένα χρονικό διάστημα μετά τη συγκόλληση. Το τελευταίο ονομάζεται καθυστερημένες ρωγμές, οι οποίες είναι πιο επιβλαβείς. Οι θέσεις και οι τύποι των κοινών ρωγμών φαίνονται στο παρακάτω σχήμα.
εικόνα
Η θέση και το είδος των κοινών ρωγμών
2. Οι κίνδυνοι των ρωγμών συγκόλλησης
Η ρωγμή συγκόλλησης είναι το πιο επιβλαβές ελάττωμα. Εκτός από τη μείωση της φέρουσας ικανότητας της συγκολλημένης άρθρωσης, το αιχμηρό κενό στο τέλος της ρωγμής θα προκαλέσει σοβαρή συγκέντρωση πίεσης, θα προωθήσει την επέκταση της ρωγμής και τελικά θα οδηγήσει στην καταστροφή της συγκολλημένης δομής και το προϊόν θα σκραπ. προκαλέσει σοβαρά ατυχήματα. Γενικά, οι ρωγμές είναι ένα ανεπίτρεπτο ελάττωμα στις συγκολλημένες αρθρώσεις. Μόλις βρεθεί, θα πρέπει να αφαιρεθεί πλήρως και να επισκευαστεί και να συγκολληθεί.
3. Αιτίες και μέτρα πρόληψης ρωγμών συγκόλλησης
Λόγω των διαφορετικών αιτιών και των μηχανισμών σχηματισμού διαφορετικών ρωγμών, οι τρεις τύποι θερμών ρωγμών, οι ψυχρές ρωγμές και οι επαναθερμασμένες ρωγμές θα συζητηθούν ξεχωριστά παρακάτω.
3.1, καυτή ρωγμή
Οι θερμικές ρωγμές αναφέρονται γενικά σε ρωγμές που δημιουργούνται σε υψηλές θερμοκρασίες (από κοντά στο εύρος θερμοκρασίας στερεοποίησης έως πάνω από τη γραμμή A3 στο διάγραμμα ισορροπίας σιδήρου-άνθρακα) όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, επίσης γνωστές ως ρωγμές υψηλής θερμοκρασίας ή ρωγμές κρυστάλλωσης.
εικόνα
Οι θερμές ρωγμές εμφανίζονται συνήθως μέσα στη συγκόλληση και μερικές φορές μπορεί επίσης να εμφανιστούν στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, όπως φαίνεται στο σχήμα.
εικόνα
λόγος:
Λόγω του φαινομένου διαχωρισμού στη λιωμένη δεξαμενή συγκόλλησης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κρυστάλλωσης, το χαμηλό ευτηκτικό σημείο τήξης και οι ακαθαρσίες σχηματίζουν διαχωρισμό στο υγρό ενδιάμεσο στρώμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κρυστάλλωσης και η αντοχή μετά τη στερεοποίηση είναι επίσης χαμηλή. Όταν η τάση συγκόλλησης είναι αρκετά μεγάλη, το υγρό ενδιάμεσο στρώμα θα απελευθερωθεί. Τα στρώματα ή το πρόσφατα στερεοποιημένο συμπαγές μέταλλο αποκολλώνται για να σχηματίσουν ρωγμές.
Επιπλέον, εάν υπάρχουν ευτητικές και ακαθαρσίες χαμηλής τήξης στα όρια των κόκκων του βασικού μετάλλου, αυτές οι ενώσεις χαμηλής τήξης θα λιώσουν για να σχηματίσουν ένα υγρό ενδιάμεσο στρώμα στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα όπου η θερμοκρασία θέρμανσης υπερβαίνει το σημείο τήξης της. Όταν η τάση εφελκυσμού συγκόλλησης είναι αρκετά μεγάλη, θα αφαιρεθεί επίσης για να σχηματιστούν ρωγμές υγροποίησης στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.
Εν ολίγοις, η εμφάνιση θερμικών ρωγμών είναι αποτέλεσμα των συνδυασμένων επιδράσεων μεταλλουργικών και μηχανικών παραγόντων.
Πρόληψη:
Τα μέτρα για την πρόληψη των θερμικών ρωγμών μπορούν να ξεκινήσουν από δύο πτυχές των μεταλλουργικών παραγόντων και των μηχανικών παραγόντων.
Ελέγξτε την περιεκτικότητα σε επιβλαβή στοιχεία και ακαθαρσίες στο βασικό μέταλλο και στα αναλώσιμα συγκόλλησης
Περιορίστε την περιεκτικότητα σε στοιχεία που διαχωρίζονται εύκολα και επιβλαβείς ακαθαρσίες σε βασικά μέταλλα και υλικά συγκόλλησης (συμπεριλαμβανομένης της ράβδου συγκόλλησης, του σύρματος συγκόλλησης, της ροής και του προστατευτικού αερίου). Ειδικότερα, θα πρέπει να ελέγχεται η περιεκτικότητα σε στοιχεία ακαθαρσίας όπως το θείο και ο φώσφορος και να μειωθεί η περιεκτικότητα σε άνθρακα.
Το θείο είναι πρακτικά αδιάλυτο στον χάλυβα και σχηματίζει θειούχο σίδηρο (FeS), το οποίο έχει χαμηλό σημείο τήξης, με τον σίδηρο. Κατά τη συγκόλληση, η παρουσία θειούχου σιδήρου θα οδηγήσει σε θερμό ράγισμα της συγκόλλησης και ρωγμές υγροποίησης στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, γεγονός που θα επιδεινώσει την απόδοση της συγκόλλησης. Το ίδιο θείο υπάρχει στο όριο των κόκκων με τη μορφή φιλμ, το οποίο θα μειώσει την πλαστικότητα και τη σκληρότητα του χάλυβα. Γενικά, η περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα που χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,045 τοις εκατό . Μερικές φορές απαιτούνται αυστηρότεροι έλεγχοι.
Ο φώσφορος θα μειώσει την πλαστικότητα και την σκληρότητα του χάλυβα, θα αυξήσει την εύθραυστη θερμοκρασία μετάπτωσης του χάλυβα και θα προκαλέσει ρωγμές στις συγκολλήσεις και τις ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα. Η περιεκτικότητα σε φώσφορο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,055 τοις εκατό . Μερικές φορές απαιτούνται αυστηρότεροι έλεγχοι.
Η απόδοση συγκόλλησης των υλικών σχετίζεται στενά με την περιεκτικότητα σε άνθρακα. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα του χάλυβα σε άνθρακα, τόσο φτωχότερη είναι η συγκολλησιμότητα. Γενικά πιστεύεται ότι η περιεκτικότητα σε άνθρακα στη συγκόλληση ελέγχεται κάτω από το 0,10 τοις εκατό και η ευαισθησία στη θερμική ρωγμή μπορεί να μειωθεί σημαντικά.
Ρυθμίστε τη χημική σύνθεση του μετάλλου συγκόλλησης, βελτιώστε τη δομή της συγκόλλησης, τελειοποιήστε τον κόκκο της συγκόλλησης για να βελτιώσετε την πλαστικότητά του, μειώστε ή διασκορπίστε τον βαθμό διαχωρισμού και ελέγξτε τις επιβλαβείς επιπτώσεις της ευτηκτικής χαμηλού σημείου τήξης.
Για παράδειγμα, κατά τη συγκόλληση ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα, η χρήση της συγκόλλησης διπλής φάσης δομής ωστενίτη συν φερρίτη μπορεί να βελτιώσει την αντίστασή της σε θερμικές ρωγμές. Η μονοφασική ωστενιτική ραφή συγκόλλησης είναι επιρρεπής σε θερμές ρωγμές.
Χρησιμοποιήστε βασική ράβδο συγκόλλησης ή ροή για να μειώσετε την περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες στη συγκόλληση και να βελτιώσετε τον βαθμό διαχωρισμού κατά την κρυστάλλωση.
Ελέγξτε τις προδιαγραφές συγκόλλησης, αυξήστε κατάλληλα τον παράγοντα σχήματος της συγκόλλησης, υιοθετήστε τη μέθοδο συγκόλλησης πολλαπλών στρώσεων πολλαπλών διελεύσεων, αποφύγετε τον διαχωρισμό της κεντρικής γραμμής και αποτρέψτε τις ρωγμές της κεντρικής γραμμής. Κατά τη συγκόλληση, ο λόγος του πλάτους συγκόλλησης προς το πάχος συγκόλλησης στο τμήμα συγκόλλησης μονής διέλευσης ονομάζεται παράγοντας σχήματος ή παράγοντας μορφής συγκόλλησης της συγκόλλησης. Όταν ο παράγοντας σχήματος της ραφής συγκόλλησης είναι πολύ μικρός, η ραφή συγκόλλησης είναι στενή και βαθιά και ακαθαρσίες με χαμηλό σημείο τήξης θα συγκεντρωθούν στο κέντρο της ραφής συγκόλλησης, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την πιθανότητα θερμικών ρωγμών. Όταν ο παράγοντας σχήματος της ραφής συγκόλλησης είναι μεγάλος, η ραφή συγκόλλησης είναι φαρδιά και ρηχή, ευτηκές χαμηλής τήξης και ακαθαρσίες συγκεντρώνονται στην περιοχή κοντά στην επιφάνεια της συγκόλλησης, μειώνοντας σημαντικά την τάση για ρωγμές της κεντρικής γραμμής.
Λάβετε μέτρα για τη μείωση της πίεσης συγκόλλησης
Λάβετε διάφορα τεχνολογικά μέτρα για τη μείωση της πίεσης συγκόλλησης, όπως η υιοθέτηση λογικής ακολουθίας και μεθόδου συγκόλλησης, η χρήση μικρότερης ενέργειας εισόδου συγκόλλησης, η συνολική μέθοδος προθέρμανσης και σφυρηλάτησης κ.λπ.
Η πλήρωση του κρατήρα τόξου κατά το κλείσιμο του τόξου μπορεί να αποφύγει τις ρωγμές του κρατήρα τόξου.
3.2, ψυχρή ρωγμή
Οι ψυχρές ρωγμές αναφέρονται γενικά στις ρωγμές που δημιουργούνται από τη συγκόλληση κάτω από τη θερμοκρασία Α3 κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης. Η θερμοκρασία στην οποία σχηματίζονται οι ρωγμές είναι συνήθως κάτω από 300~200 βαθμούς, η οποία βρίσκεται εντός του εύρους της θερμοκρασίας μαρτενσιτικού μετασχηματισμού, επομένως ονομάζεται ψυχρή ρωγμή.
Οι ψυχρές ρωγμές μπορεί να εμφανιστούν αμέσως μετά τη συγκόλληση, ή μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα μετά τη συγκόλληση, επομένως ονομάζονται και καθυστερημένες ρωγμές. Δεδομένου ότι η δημιουργία ψυχρών ρωγμών σχετίζεται με το υδρογόνο, ονομάζεται επίσης ρωγμές που προκαλούνται από το υδρογόνο. Η δημιουργία ψυχρών ρωγμών έχει μια καθυστερημένη φύση, η οποία μπορεί να προκαλέσει απροσδόκητα σοβαρά ατυχήματα. Επομένως, είναι πιο επικίνδυνο και πρέπει να του δοθεί η απόλυτη προσοχή.
εικόνα
Αιτίες ψυχρών ρωγμών
Οι βασικές προϋποθέσεις για το σχηματισμό ψυχρών ρωγμών είναι: ο σχηματισμός σκληρυμένης δομής σε συγκολλημένους αρμούς. την ύπαρξη και συγκέντρωση διαχύσιμου υδρογόνου· και την ύπαρξη μεγάλης εφελκυστικής τάσης συγκόλλησης. Αυτές οι τρεις συνθήκες επηρεάζουν η μία την άλλη και προάγουν η μία την άλλη. Κάτω από διαφορετικές συνθήκες, οποιοσδήποτε από τους τρεις παράγοντες μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία ψυχρών ρωγμών, μεταξύ των οποίων το διαχύσιμο υδρογόνο είναι ο πιο ενεργός παράγοντας που προκαλεί ψυχρές ρωγμές.
Μέτρα πρόληψης κρυολογήματος
1) Χρησιμοποιήστε βασικά ηλεκτρόδια ή ροές για να μειώσετε την περιεκτικότητα σε διαχύσιμο υδρογόνο στο μέταλλο συγκόλλησης. Τα αλκαλικά ηλεκτρόδια ονομάζονται επίσης ηλεκτρόδια χαμηλού υδρογόνου, τα οποία μπορούν να μειώσουν την περιεκτικότητα σε υδρογόνο στο μέταλλο συγκόλλησης.
2) Τα ηλεκτρόδια και η ροή πρέπει να στεγνώνονται αυστηρά σύμφωνα με τις καθορισμένες απαιτήσεις πριν από τη χρήση. Επιπλέον, η αυλάκωση και το σύρμα συγκόλλησης θα πρέπει να καθαρίζονται προσεκτικά για να αφαιρεθούν σημεία λαδιού, νερού και σκουριάς για να μειωθεί η πηγή υδρογόνου.
3) Επιλέξτε λογικές προδιαγραφές συγκόλλησης και εισροή θερμότητας, όπως προθέρμανση πριν από τη συγκόλληση, έλεγχος της θερμοκρασίας του ενδιάμεσου στρώματος, αργή ψύξη μετά τη συγκόλληση κ.λπ., για να βελτιώσετε την οργανωτική κατάσταση της συγκόλλησης και της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα.
4) Πραγματοποιήστε έγκαιρα θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση. Το ένα είναι η διεξαγωγή επεξεργασίας ανόπτησης για την εξάλειψη της εσωτερικής πίεσης, τη μετριασμό της σβησμένης δομής και τη βελτίωση της σκληρότητάς της. το άλλο είναι η διεξαγωγή επεξεργασίας απομάκρυνσης υδρογόνου για πλήρη διαφυγή υδρογόνου από τη συγκολλημένη άρθρωση.
5) Βελτιώστε την ποιότητα του χάλυβα, μειώστε τα στρωματοποιημένα εγκλείσματα στον χάλυβα και λάβετε μέτρα από τη δομική σχεδίαση και τη διαδικασία συγκόλλησης για να μειώσετε την τάση εφελκυσμού συγκόλλησης προς την κατεύθυνση του πάχους της πλάκας, γεγονός που μπορεί να αποτρέψει το σχίσιμο σε στρώσεις.
6) Λάβετε διάφορα τεχνολογικά μέτρα για τη μείωση της πίεσης συγκόλλησης (βλ. θερμικές ρωγμές, προληπτικά μέτρα για λεπτομέρειες)
3.3, ξαναθερμάνετε τη ρωγμή
Οι ρωγμές αναθέρμανσης προέρχονται από τη ζώνη με χονδρόκοκκο στη ζώνη συγκόλλησης που επηρεάζεται από τη θερμότητα, η οποία χαρακτηρίζεται από θραύση των ορίων κόκκων. Οι περισσότερες από τις ρωγμές εμφανίζονται στα τμήματα συγκέντρωσης τάσεων. Γενικά, σχηματίζεται όταν η περιοχή συγκόλλησης θερμαίνεται ξανά, γι' αυτό ονομάζεται ρωγμή αναθέρμανσης.
Αιτίες αναθέρμανσης ρωγμών
Ο λόγος για την αναθέρμανση των ρωγμών γενικά πιστεύεται ότι είναι ότι κατά τη διάρκεια της αναθέρμανσης, τα καρβίδια υπερκορεσμένου στερεού διαλύματος (κυρίως καρβίδια βαναδίου και μολυβδαινίου) καθιζάνουν ξανά κατά την πρώτη διαδικασία θερμότητας, με αποτέλεσμα την ενδομυϊκή ενίσχυση και ολίσθηση. Το στέλεχος επικεντρώνεται στα πρώην όρια κόκκων ωστενίτη. Οι ρωγμές αναθέρμανσης σχηματίζονται όταν η πλαστική ικανότητα παραμόρφωσης των ορίων των κόκκων είναι ανεπαρκής για να αντέξει τις παραμορφώσεις που προκαλούνται κατά τη χαλάρωση του στρες.
Ζεστάνετε ξανά τα μέτρα πρόληψης ρωγμών
1) Μειώστε την υπολειπόμενη τάση και τη συγκέντρωση τάσεων, όπως η αύξηση της θερμοκρασίας προθέρμανσης, η αργή ψύξη μετά τη συγκόλληση και η ομαλή μετάβαση μεταξύ της συγκόλλησης και του βασικού μετάλλου.
2) Με την προϋπόθεση ότι πληρούνται οι απαιτήσεις σχεδιασμού, επιλέξτε το κατάλληλο υλικό συγκόλλησης έτσι ώστε η αντοχή του μετάλλου συγκόλλησης σε υψηλή θερμοκρασία να είναι ελαφρώς χαμηλότερη από αυτή του βασικού μετάλλου, επιτρέποντας την χαλάρωση της πίεσης στη συγκόλληση και αποφυγή ρωγμών στο ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.
3) Σε περίπτωση διασφάλισης της αντοχής της άρθρωσης σε θερμοκρασία δωματίου, αυξήστε τη θερμοκρασία ανόπτησης για ανακούφιση από την πίεση, με αποτέλεσμα την καθίζηση σχετικά χονδροειδών σωματιδίων καρβιδίου για τη βελτίωση της ολκιμότητας σε υψηλή θερμοκρασία.
