Svetssprickor på sin natur till punkter, kan delas upp i heta sprickor, värma sprickor, kalla sprickor, laminerad rivning och så vidare. Följande är endast på orsakerna till olika sprickor, egenskaper och förebyggande metoder för specifik utarbetande.
1. Termiska sprickor
Produceras vid höga temperaturer under svetsning, så kallad termisk sprickbildning, som kännetecknas av sprickor längs de ursprungliga austenitkorngränserna. Enligt svetsmetallmaterialet (låglegering höghållfast stål, rostfritt stål, gjutjärn, aluminiumlegeringar och vissa speciella metaller, etc.) är formen för termisk sprickbildning, temperaturområde och huvudorsaken också annorlunda. För närvarande är de termiska sprickorna uppdelade i tre huvudkategorier såsom kristallisationssprickor, flytande sprickor och multilaterala sprickor.
(1) Kristallisationssprickor produceras huvudsakligen i kolstål som innehåller fler föroreningar, låglegeringsstålsvets (innehållande S, P, C, Si är hög) och enfas austenitiskt stål, nickelbaserade legeringar och en del aluminiumlegeringssvets. Denna spricka är i svetsprocessen för kristallisation, i närheten av den fasta faslinjen, på grund av stelningen av metallkontraktionen, är den återstående flytande metallen otillräcklig, kan inte tillsättas i rätt tid, under verkan av spänningen inträffar längs kristallsprickningen.
Förebyggande åtgärder är: I metallurgiska faktorer förkortar lämplig justering av svetsmetallkompositionen intervallet av spröd temperaturzon för att kontrollera svetsen i svavel, fosfor, kol och andra skadliga föroreningar; Förfina svetsmetallkornet, det vill säga lämpligt tillsats av element såsom Mo, V, Ti, Nb, etc.; När det gäller teknik, kan förvärmas innan svetsning, styra energilinjen, minska lederna och andra aspekter för att förhindra och kontrollera.
(2) Klagomålskrack i nästan sömmar är ett slags mikrokrack som spricker längs den austenitiska korngränsen, som är mycket liten i storlek och förekommer i den nära-SEAM-zonen i HAZ eller mellanlager. Dess orsak beror i allmänhet på svetsning nära sömnadsmetall eller svets mellanlager, vid höga temperaturer så att dessa regioner av austenitkorngränserna på de lågsmältande eutektiska beståndsdelarna återspeglas, under verkan av dragspänning längs austenitintergranulär sprickor och bildning av flytande sprickor.
Denna typ av sprickförebyggande och kontrollåtgärder och kristallisationssprickor är i princip desamma. Särskilt i metallurgi, så långt som möjligt för att minska svavel, är fosfor, kisel, bor och andra lågsmältande eutektiska beståndsdelar i innehållet mycket effektiva; Under processen kan du minska linjenergin, minska konkaviteten för smältlinjen i smältpoolen.
(3) Polygoniseringsprickor orsakas av mycket låg plasticitet vid höga temperaturer under bildandet av polygonisering. Denna spricka är inte vanligt, och dess förebyggande och kontrollåtgärder kan läggas till svetsen för att förbättra polygoniseringsexcitationsenergin för element som Mo, W, Ti, etc.
2. Uppvärmande sprickor
Vanligtvis förekommer i en del innehållande nederbörd som förstärker elementen i stål- och högtemperaturlegeringar (inklusive låglegering höghållfast stål, pärliskt värmebeständigt stål, nederbörd stärkte högtemperaturlegeringar, liksom vissa austenitiska rostfritt stål), de hittade inte sprickor efter svetsning, men i värmebehandlingsprocessen. Uppvärmningssprickor uppstår i svetsvärme påverkade zonen i de överhettade grova kristalldelarna, vars riktning är längs fusionslinjen i austeniten grov kristallkornsgränsförlängning.
Förebyggande och kontroll av uppvärmning av sprickor från valet av material, du kan välja finkornstål. När det gäller processen väljer du en mindre linjeenergi, välj en högre förvärmningstemperatur och välj ett lågt matchningsmaterial med de senare värmemåtten för att undvika spänningskoncentration.
3. Kall spricka
Huvudsakligen förekommer i hög, medelstora kolstål, låg, medelstora stålsvetsar värmepåverkad zon, men vissa metaller, såsom lite ultralat-hög hållfasthet, titan och titanlegeringar, etc. Ibland förekommer också kall sprickor i svetsen. I allmänhet är den härdande tendensen för stålkvaliteten, väteinnehållet och distributionen av svetsade leder, liksom lederna utsätts för tillståndet för den begränsande spänningen är de tre huvudfaktorerna för höghållfast stålsvetsning för att producera kalla sprickor. Den martensitiska organisationen som bildas efter svetsning under verkan av elementärt väte, tillsammans med dragspänningen bildas kalla sprickor. Hans bildning är vanligtvis genom kristallen eller längs kristallen. Kalla sprickor kategoriseras i allmänhet som tåsprickor, svetsade sprickor och rotsprickor.
Förebyggande och kontroll av kalla sprickor kan komma från den kemiska sammansättningen av arbetsstycket, valet av svetsmaterial och processåtgärder i tre aspekter. Bör försöka välja material med lägre kolekvivalent; Svetsning av förbrukningsvaror bör väljas med låga väteelektroder, svetsar bör matchas med låg styrka, för hög kall sprickningstendens hos materialet kan också väljas austenitiska svetsförbrukningar; Rimlig kontroll av linjenergi, förvärmning och behandling efter värme är att förhindra och kontrollera den kalla sprickan av processåtgärderna.
Vid svetsproduktion på grund av användning av stål, svetsmaterial, olika typer av strukturer, stål samt konstruktion av olika specifika förhållanden kan det finnas en mängd olika former av kalla sprickor. Det viktigaste som ofta uppstår i produktionen är emellertid försenad sprickor.
Försenad sprickbildning har följande tre former:
(1) Svetssprickor - Denna spricka har sitt ursprung vid korsningen mellan basmaterialet och svetsen, och det finns uppenbara spänningskoncentrationsområden. Sprickans riktning är ofta parallell med svetskanalen, vanligtvis från svetsytan till djupet på modermaterialutvidgningen.
(2) Sprickor under svetskanalen - denna spricka förekommer ofta i härdningstendensen, högre väteinnehåll i den svetsvärmepåverkade zonen. Generellt sett är sprickriktningen parallell med fusionslinjen.
(3) Rotsprickan - Denna spricka är en av de vanligaste formerna av försenad sprickbildning och inträffar främst när väteinnehållet är högt och förvärmningstemperaturen är otillräcklig. Denna typ av spricka liknar svetståsprickor och härstammar vid roten till svetsen där spänningskoncentrationen är störst. Rotsprickor kan förekomma i det grova kornavsnittet i den värmepåverkade zonen eller i svetsmetallen.
Den härdande tendensen för stålkvaliteten, väteinnehållet i den svetsade fogen och dess distribution, liksom tillståndet för fogen som utsätts för den begränsande spänningen är de tre huvudfaktorerna som producerar kalla sprickor vid svetsning av högstyrka stål. Dessa tre faktorer är sammanhängande och förstärker ömsesidigt under vissa förhållanden.
Stålkvalitetens härdningstendens bestäms huvudsakligen av den kemiska sammansättningen, plattans tjocklek, svetsprocess och kylförhållanden. Vid svetsning, ju större härdningstendensen för stålkvaliteten, desto mer benägna att producera sprickor. Varför orsakar stålhärdning sprickor? Det kan sammanfattas i följande två aspekter.
S: Bildningen av spröd hård martensitorganisation - Martensite är kol i ɑ järnmättad fast lösning, kolatomer med interstitiella atomer finns i gitteret, så att järnatomerna avviker från jämviktspositionen, gitteret genomgår en stor avvikelse, vilket resulterar i organisationen i ett härdat tillstånd. Speciellt under svetsförhållanden är nära sömmen för värmetemperaturen mycket hög, så att austenitkorntillväxten sker på allvar, när den snabba kylningen, grov austeniten kommer att förvandlas till grov martensit. Från teorin om styrkan hos metaller kan vara känd, är martensit en spröd och hård organisation, förekomsten av fraktur kommer att konsumera mindre energi, därför svetsade leder med närvaron av martensit, sprickor är lätta att forma och expandera.
B: Härdning kommer att bilda fler gitterfel - ett stort antal gitterfel bildas när metallen utsätts för termiskt obalanserade förhållanden. Dessa gitterfel är huvudsakligen lediga platser och dislokationer. Med ökningen av termisk stress i den svetsade värmepåverkade zonen, under villkoren för stress och termisk obalans, kommer både lediga platser och dislokationer att röra sig och samlas, och när deras koncentration når ett visst kritiskt värde kommer en sprickkälla att bildas. Under den fortsatta handlingen av stress kommer expansion att inträffa kontinuerligt och bilda makroskopiska sprickor.
Väte är en av de viktiga faktorerna som orsakar kall krackning av stålsvetsning med hög hållfasthet och har kännetecknet av förseningar, därför kallas den försenade sprickor som orsakas av väte "vätekrackning i många litteraturer. Experimentella studier har visat att ju högre väteinnehållet i höghållfast stålsvetsade fogar, desto större är känsligheten för sprickor, när det lokala väteinnehållet når ett visst kritiskt värde, sprickor kommer att börja dyka upp, och detta värde kallas det kritiska väteinnehållet i sprickor [h] cr.
Olika stålkallsprickor [H] Cr -värde är annorlunda, det är relaterat till den kemiska sammansättningen av stål, stål, förvärmningstemperatur och kylförhållanden.
1: Vid svetsning är fukt i svetsmaterialet, rost och olja vid svetsens avfasning och omgivningsfuktighet alla orsaker till väteberikning i svetsen. I allmänhet är mängden väte i basmaterialet och tråden mycket liten, medan fukten i flödeshuden på elektroden och fukten i luften inte kan ignoreras och bli den viktigaste källan till väteberikning.
2: Väte i olika metallorganisationer i lösligheten och diffusionskapaciteten är annorlunda, väte i austenitlösligheten är mycket större än ferritlösligheten. Därför, när svetsning från austenit till ferritövergång, uppstår lösligheten för väte en plötslig droppe. Samtidigt är väteens diffusionshastighet det motsatta, från austenit till ferritövergången ökade plötsligt.
Svetsning vid höga temperaturer kommer det att finnas en stor mängd väte som är upplöst i den smälta poolen, i den efterföljande kyl- och stelningsprocessen, på grund av den kraftiga minskningen av löslighet, försöker väte att fly, men på grund av kylningen är mycket snabb, så att väte är för sent för att fly och behållas i svetsmetallen i bildningen av diffusionshydrogen.
4. Laminär rivning
Det är en inre lågtemperatursprickor. Begränsad till tjock platta basmetall eller svetsvärmepåverkad zon, mestadels förekommer i "L", "T", "+" -typfogarna. Definierad som rullad tjock stålplatta längs tjockleken på plastriktningen räcker inte för att motstå riktningen för svetskontraktionsstammen och inträffade i basmetallen i en stegliknande kall spricka. I allmänhet på grund av tjock stålplatta i rullningsprocessen rullade vissa icke-metalliska inneslutningar i stålet parallellt med bandets rullningsriktning, dessa inneslutningar orsakade av stålplattan i de mekaniska egenskaperna hos varje konduktivitet. Förebyggande och kontroll av laminär rivning i valet av material kan väljas från raffinerat stål, det vill säga valet av Z till stålplattans höga prestanda, du kan också förbättra den gemensamma designformen, för att undvika ensidig svets eller för att bära Z till sidan av spänningen från fasen.
Laminär rivning och kall sprickor är annorlunda, den producerar och stålstyrka har inget att göra, främst med mängden inneslutningar i stålet och distributionen av morfologi. Generellt rullad tjock stålplatta, såsom lågkolstål, låglegering höghållfast stål och till och med aluminiumlegeringsplatta kommer att visas i den laminära tåren. Enligt platsen för laminär rivning kan det grovt uppdelas i tre kategorier:
Den första typen är bildningen av laminär rivning inducerad av kalla sprickor i svetsen eller roten i den värmepåverkade zonen i svetsen.
Den andra typen är den svetande värmesverkade zonen längs inneslutningar som spricker, är den vanligaste tekniska laminära rivningen.
Den tredje kategorin är borta från den värmepåverkade zonen i basmaterialet längs inneslutningar som spricker, förekommer vanligtvis i den tjocka plattstrukturen med fler MNS -fling -inneslutningar.
Laminär rivande morfologi och inneslutningar av typ, form, distribution samt platsen för en nära relation. När den rullande riktningen längs de flagniga MNS -inneslutningarna är dominerande, har laminär rivning ett tydligt steg, när silikatinklusionerna är dominerande i en rak linje, såsom Al -inneslutningar är dominerande i ett oregelbundet steg.
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 Utvidgningen av inneslutningarna är belägna, bildandet av den så kallade "plattformen".
Det finns många faktorer som påverkar laminär rivning, främst i följande aspekter:
1: Icke-metalliska inneslutningar av typ, kvantitet och distribution av morfologi är den väsentliga orsaken till laminär rivning, det orsakas av anisotropin av stål, mekaniska egenskaper hos de grundläggande skillnaderna.
2: Z-riktning inneslutning stress tjockväggade svetsade strukturer i svetsningsprocessen för att motstå olika z-riktningssängande stress, efter svetsresande spänning och belastning, de orsakas av de mekaniska förhållandena för laminär rivning.
3: Effekten av väte tros i allmänhet vara i närheten av den värmepåverkade zonen, inducerad av kall sprickor för att bli laminär rivning, väte är en viktig påverkande faktor.
Eftersom effekterna av laminär rivning är mycket stor, är skadan också mycket allvarlig, så det är nödvändigt att bedöma stålens känslighet för laminär rivning före byggandet.
Vanligt använda utvärderingsmetoder är z-riktning dragavsnitt krympning och stift z-riktning kritisk stressmetod. För att förhindra laminär rivning bör sektionskrympning inte vara mindre än 15%, i allmänhet hoppas att=15 ~ 20%är lämplig, när 25%, att den anti-laminariska rivningen är utmärkt.
För att förhindra laminär rivning bör åtgärder främst vidtas från följande aspekter:
För det första kan raffinering av stål som är allmänt använda järnavvakningsmetoder och vakuumavgassering smälts ut ur svavelinnehållet i endast {0}}. 003 ~ 0,005% av ultra-låg-svavelstål, dess sektion krympning (z-riktning) kan nå 23 ~ 25%.
För det andra är kontrollen av sulfidinklusioner att förvandla MN: er till andra element av sulfid, så att det är svårt att förlänga i varm rullning, vilket minskar anisotropin. För närvarande är de allmänt använda tillagda elementen kalcium- och sällsynta jordelement. Med ovanstående behandling kan stålet tillverkas med en z-riktningssektion krympning på 50 till 70% för att motstå laminerad rivningsstålplatta.
För det tredje, från synvinkeln att förhindra laminär rivning, är design- och konstruktionsprocessen främst för att undvika z-riktning stress och stresskoncentration, och de specifika åtgärderna hänvisas till i följande exempel:
(1) bör försöka undvika ensidig svets, istället för bilateral svets kan underlätta spänningstillståndet för svetsens rotzon för att förhindra spänningskoncentration.
(2) Användningen av symmetriska filetsvetsar med mindre svetsning istället för svetsad stor mängd full svets genom svetsen, för att inte producera överdriven stress.
(3) Avfasningen ska göras på den sida som utsätts för z-riktningspänning.
(4) För leder av T-typ kan ett skikt med låghållfast svetsmaterial förhandspackas på tvärplattan för att förhindra svetsrotsprickor och moderera också svetstammen.
(5) För att förhindra laminär rivning orsakad av kall sprickor, bör vissa åtgärder för att förhindra kall sprickor antas så mycket som möjligt, såsom att minska mängden väte, öka förvärmningen och kontrollera mellanlagartemperaturen.
