أسباب الشقوق الباردة في اللحام

يعد التكسير البارد نوعًا أكثر شيوعًا من التكسير في إنتاج اللحام ، والذي يحدث عندما يتم تبريد اللحام إلى درجة حرارة منخفضة ، من أجل الفولاذ ذي القوة العالية ذات الفوز المنخفض ، حول درجة حرارة التحول المارسيتي. العناصر الثلاثة لتشكيل الكراك البارد هي اتجاه تصلب الصلب ، ومحتوى الهيدروجين للحام وتوزيعه ، وحالة الإجهاد للمفصل الملحوم.

1. تصلب الميل

يعتمد ميل الصلب في الصلب بشكل أساسي على تكوينه الكيميائي وظروف التبريد. كلما زاد ميل الصلب للفولاذ ، كلما زاد عرض تكسير البرد عند اللحام. نظرًا لأن اتجاه التصلب أكبر يعني أن اللحام سوف ينتج المزيد من تنظيم martensite عند تسخينه ، وقدرة تشوه martensite منخفضة معرضة للكسر الهش. ميل التصلب للمفاصل الملحومة ، بالإضافة إلى التركيب الكيميائي ، وظروف التبريد ، ولكن أيضًا مع عملية اللحام ، بنية سمك اللوحة.

من بينها ، يمكن تقدير تأثير التركيب الكيميائي على ميل الصلب الصلب تقريبًا باستخدام طريقة مكافئة الكربون [2] ، على النحو التالي.

CE (IIW) = C + MN / 6 + (CR + MO + V) / 5 + (CU + NI) / 15

على سبيل المثال ، بالنسبة للألواح الفولاذية التي تقل عن 20 ملم ، لا يكون ميل التصلب كبيرًا عند CE <0.4 ٪.

سوف يشكل المعدن ذو الميل الصلب الكبير عددًا كبيرًا من عيوب الشبكة تحت حالة الخلل الحراري ، وتحت حالة التوازن الحراري ، فإنه سيشكل مصادر الكراك وحتى التوسع لتشكيل شقوق ماكرو.

إذا كان الهيدروجين موجودًا في المنطقة المتأثرة بالحرارة والحرارة ، فإنه سيقلل من صلابةه ويؤدي إلى انتشار الهيدروجين. الأنسجة الماردة العالية الكربون حساسة للغاية لتناقض الهيدروجين وحساسية التكسير البارد. يستخدم عادة صلابة المنطقة المتأثرة بالحرارة بشكل شائع في اللحام لتقييم ميل التصلب لبعض الفولاذ عالي القوة.

ثانياً ، الهيدروجين

الهيدروجين هو أحد العوامل المهمة التي تسبب تكوين تكسير البرد في اللحام الصلب عالي القوة ، وجعلها ذات طابع تأخر ، وعادة ما يكون تكسير تأخر الناجم عن الهيدروجين يسمى 'تكسير الهيدروجين ' أو 'التكسير الناجم عن الهيدروجين '. سبب التأخير 'هو أن الأمر يستغرق وقتًا معينًا من الوقت لانتشار الهيدروجين في الفولاذ ، والتجمع في العيوب المجهرية ، وتوليد الضغوط ، والتصدع.

كلما زاد محتوى الهيدروجين في المفصل الملحوم من الفولاذ عالي القوة ، كلما زاد قابلية التكسير ، وعندما يكون محتوى الهيدروجين أكبر من قيمة حرجة معينة ، سيبدأ التكسير في الظهور ، ويختلف حجم القيمة الحرجة من حالة إلى أخرى.

عندما يكون تركيز الهيدروجين في المنطقة المتأثرة بالحرارة مرتفعًا بدرجة كافية ، سيكون هناك مزيد من الحضور للأنسجة المارسية (إن وجدت) ، وبالتالي تشكيل الشقوق.

ثالثًا ، حالة التوتر

لا يعتمد تكسير البرد على الصلب عالي القوة فقط على ميل تصلب الصلب ، والآثار الضارة للهيدروجين ، ولكن أيضًا تعتمد على حالة الإجهاد للمفصل الملحوم ، وأحيانًا تلعب حالة الإجهاد دورًا حاسمًا. الإجهاد الحراري (التدفئة والتبريد غير المتكافئ) ، وتغيير الطور (تغيير حجم المؤسسة أثناء تغيير الطور) وشكل الهيكل ، وتسلسل اللحام ، وما إلى ذلك ، يمكن للمفصل الملحوم أن يشكل قوة تقييد.

ثلاثة عناصر المذكورة أعلاه من تشكيل التكسير البارد ، لكل منها قانون جوهري خاص به ، ولكن أيضا يؤثر على بعضها البعض. بشكل عام ، فإن المنطقة المتأثرة بالحرارة وميل التصلب لمعادن اللحام هي عوامل جوهرية للتكسير ، في حين أن الهيدروجين يمكن أن يلعب دوره الضار في تحفيز التكسير فقط عندما يكون هناك تكوين الأنسجة المتصلبة في الصلب.