Qaynaqda soyuq çatların yaranmasının səbəbləri

Soyuq krekinq qaynaq istehsalında daha çox yayılmış krekinq növüdür, qaynaq daha aşağı temperatura qədər soyuduqda, aşağı ərintili yüksək möhkəmlikli poladlar üçün, martensitik çevrilmə temperaturu ətrafında baş verir. Soyuq çatların əmələ gəlməsinin üç elementi poladın sərtləşmə meyli, qaynağın hidrogen tərkibi və onun paylanması və qaynaq birləşməsinin gərginlik vəziyyətidir.

---

I. Sərtləşmə meyli

Poladın sərtləşmə meyli əsasən onun kimyəvi tərkibindən və soyutma şəraitindən asılıdır. Poladın bərkimə meyli nə qədər böyükdürsə, qaynaq zamanı soyuq çatlamanın yaranması ehtimalı bir o qədər yüksəkdir. Çünki bərkimə meyli nə qədər böyük olarsa, qaynaq qaynaqının qızdırıldığı zaman daha çox martensit quruluşu yaradacağı və martensitin deformasiya qabiliyyətinin kövrək qırılmaya meylli olması deməkdir. Qaynaqlanmış birləşmələrin sərtləşmə meyli, kimyəvi tərkibə əlavə olaraq, soyutma şəraiti, həm də qaynaq prosesi ilə, plitə qalınlığının quruluşu.

Onların arasında kimyəvi tərkibin poladın bərkimə meylinə təsiri karbon ekvivalent metodu [2] ilə aşağıdakı kimi təxmini hesablana bilər.

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

Məsələn, qalınlığı 20 mm-dən az olan polad plitələr üçün CE < 0,4% olduqda sərtləşmə meyli əhəmiyyətli deyil.

Böyük bərkimə meylinə malik olan metal istilik balansının pozulması şəraitində çoxlu sayda qəfəs qüsurları əmələ gətirəcək, gərginlik və istilik balanssızlığı şəraitində isə çat mənbələri əmələ gətirəcək və hətta genişlənərək makro çatlar əmələ gətirəcək.

Qaynaq və istilik təsir zonasında hidrogen varsa, onun möhkəmliyini azaldacaq və hidrogenin kövrəkləşməsinə səbəb olacaqdır. Yüksək karbonlu martensitik bərkimiş toxuma hidrogenin kövrəkləşməsinə və soyuq krekinq həssaslığına çox həssasdır. İstilikdən təsirlənən zonanın maksimum sərtliyi, müəyyən yüksək möhkəmlikli poladların sərtləşmə meylini qiymətləndirmək üçün qaynaqda adətən istifadə olunur.

---

İkincisi, hidrogen

Hidrogen yüksək möhkəmlikli polad qaynaqında soyuq krekinqin əmələ gəlməsinə səbəb olan mühüm amillərdən biridir və onu gecikdirən xarakterə malikdir, adətən hidrogenin yaratdığı gecikmiş krekinq 'hidrogen krekinq' və ya 'hidrogenlə bağlı krekinq' adlanır. 'Gecikmənin' səbəbi hidrogenin poladda yayılması, mikroskopik qüsurlarda toplanması, gərginliklər əmələ gətirməsi və çatlaması üçün müəyyən vaxt tələb etməsidir.

Yüksək möhkəmlikli poladın qaynaq birləşməsində hidrogen miqdarı nə qədər yüksək olarsa, çatlamaya qarşı həssaslıq da bir o qədər çox olar və hidrogen miqdarı müəyyən kritik dəyərdən çox olduqda krekinq əmələ gəlməyə başlayacaq, kritik qiymətin ölçüsü hər bir halda dəyişir.

Qaynaqlanmış istilikdən təsirlənmiş zonada hidrogenin konsentrasiyası kifayət qədər yüksək olduqda, martenzitik toxumanın daha da kövrəkləşməsi (əgər varsa) və beləliklə, çatların əmələ gəlməsi baş verəcəkdir.

---

Üçüncüsü, stress vəziyyəti

Yüksək möhkəmlikli polad qaynaqda soyuq krekinq yalnız poladın bərkimə meylindən, hidrogenin zərərli təsirindən asılı deyil, həm də qaynaqlanmış birləşmənin gərginliyindən asılıdır və bəzən gərginlik vəziyyəti hətta həlledici rol oynayır. İstilik gərginliyi (qeyri-bərabər qızdırma və soyutma), faza dəyişmə gərginliyi (faza dəyişikliyi zamanı təşkilatın həcminin dəyişməsi) və qaynaqlı birləşmənin strukturunun forması, qaynaq ardıcıllığı və s. məhdudlaşdırıcı qüvvəni təşkil edə bilər.

Soyuq krekinqin əmələ gəlməsinin yuxarıda qeyd olunan üç elementi, hər birinin öz daxili qanunu var, həm də bir-birinə təsir edir. Ümumiyyətlə, istidən təsirlənən zona və qaynaq metalının bərkimə meyli krekinq üçün daxili amillərdir, hidrogen isə yalnız poladda bərkimiş toxuma əmələ gəlməsi zamanı krekinq əmələ gəlməsində öz zərərli rolunu oynaya bilər.