Oorsake van koue krake in sweiswerk

Koue krake is 'n meer algemene tipe krake in sweisproduksie, wat plaasvind wanneer die sweislas tot 'n laer temperatuur afgekoel word, vir lae-legering hoë-sterkte staal, rondom die martensitiese transformasie temperatuur. Die drie elemente van koue kraakvorming is die verhardingsneiging van die staal, die waterstofinhoud van die sweislas en die verspreiding daarvan, en die spanningstoestand van die sweislas.

---

I. Verhardingsneiging

Verhardingsneiging van staal hang hoofsaaklik af van die chemiese samestelling en verkoelingstoestande daarvan. Hoe groter die verhardingsneiging van die staal, hoe meer geneig om koue krake te veroorsaak wanneer sweis. Omdat hoe groter die verhardingsneiging beteken dat die sweislas meer martensietorganisasie sal produseer wanneer dit verhit word, en die martensietvervormingskapasiteit is laag geneig tot bros breuk. Die verharding neiging van gelaste gewrigte, bykomend tot die chemiese samestelling, verkoelingstoestande, maar ook met die sweisproses, die struktuur van die plaatdikte.

Onder hulle kan die invloed van chemiese samestelling op die verhardingsneiging van staal rofweg beraam word deur gebruik te maak van die koolstofekwivalentmetode [2], soos volg.

CE (IIW) = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

Byvoorbeeld, vir staalplate minder as 20 mm dik, is die verhardingsneiging nie betekenisvol wanneer CE < 0,4% is nie.

Metaal met 'n groot verhardingsneiging sal 'n groot aantal roosterdefekte vorm onder die toestand van termiese wanbalans, en onder die toestand van spanning en termiese wanbalans sal dit kraakbronne vorm en selfs uitsit om makrokrake te vorm.

As waterstof in die sweis- en hitte-geaffekteerde sone teenwoordig is, sal dit die taaiheid daarvan verminder en waterstofbrosheid veroorsaak. Die hoë-koolstof martensitiese geharde weefsel is baie sensitief vir waterstofbrosheid en koue krake sensitiwiteit. Die maksimum hardheid van die hitte-geaffekteerde sone word algemeen in sweiswerk gebruik om die verhardingsneiging van sekere hoësterkte staalsoorte te bepaal.

---

Tweedens, waterstof

Waterstof is een van die belangrike faktore wat die vorming van koue krake in hoë-sterkte staal sweiswerk veroorsaak, en maak dit het 'n vertraagde karakter, gewoonlik waterstof-geïnduseerde vertraagde krake genoem 'waterstof krake' of 'waterstof-geïnduseerde krake'. Die rede vir die 'vertraging' is dat dit 'n sekere hoeveelheid tyd neem vir waterstof om in die staal te diffundeer, by mikroskopiese defekte bymekaar te kom, spanning op te wek en te kraak.

Hoe hoër die waterstofinhoud in die gelaste las van hoësterkte staal, hoe groter is die vatbaarheid vir krake, en wanneer die waterstofinhoud groter as 'n sekere kritieke waarde is, sal krake begin verskyn, die grootte van die kritieke waarde verskil van geval tot geval.

Wanneer die konsentrasie waterstof in die gelaste hitte-geaffekteerde sone hoog genoeg is, sal daar verdere brosheid van die martensietiese weefsel (indien enige) wees en dus die vorming van krake.

---

Derdens, die strestoestand

Hoësterkte staal sweis koue krake hang nie net af van die staal verharding neiging, die skadelike effekte van waterstof nie, maar hang ook af van die spanning toestand van die sweislas, en soms speel die spanning toestand selfs 'n deurslaggewende rol. Die termiese spanning (ongelyke verhitting en verkoeling), faseveranderingstres (volumeverandering van die organisasie tydens faseverandering) en die vorm van die struktuur, sweisvolgorde, ens. van die sweislas kan die beperkende krag vorm.

Die bogenoemde drie elemente van die vorming van koue krake, elkeen het sy eie intrinsieke wet, maar beïnvloed ook mekaar. Oor die algemeen is die hitte-geaffekteerde sone en die verhardingsneiging van die sweismetaal intrinsieke faktore vir krake, terwyl waterstof sy skadelike rol kan speel om krake te veroorsaak slegs wanneer daar verharde weefselvorming in die staal is.