Qaynaqda soyuq çatların yaranmasının səbəbləri

Soyuq krekinq qaynaq istehsalında daha çox rast gəlinən krekinq növüdür, qaynaq tikişi 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 sərtləşmə meyli nə qədər böyükdürsə, qaynaq zamanı soyuq çatlamanın yaranması ehtimalı bir o qədər yüksəkdir. Çünki sərtləşmə tendensiyası nə qədər yüksək 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 metodundan [2] istifadə etməklə 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 sərtləşmə meylinə malik olan metal istilik balanssızlığı şəraitində çoxlu sayda qəfəs qüsurları meydana gətirəcək, gərginlik və istilik balanssızlığı şəraitində isə çat mənbələri əmələ gətirəcək və hətta makro çatlar əmələ gətirmək üçün genişlənəcəkdir.

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 gecikmə krekinqinə 'hidrogen krekinq' və ya 'hidrogenin səbəb olduğu krekinq' deyilir. '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 çox olarsa, çatlamaya qarşı həssaslıq da bir o qədər yüksək olar və hidrogen miqdarı müəyyən kritik dəyərdən çox olduqda krekinq əmələ gəlməyə başlayacaq, kritik qiymətin ölçüsü hər bir halda dəyişir.

Qaynaqlanmış istilik təsir zonasında hidrogenin konsentrasiyası kifayət qədər yüksək olduqda, martensitik 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 gərginlik vəziyyətindən asılıdır və bəzən gərginlik vəziyyəti hətta həlledici rol oynayır. İstilik gərginliyi (qeyri-bərabər istilik 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 krekinqdə öz zərərli rolunu oynaya bilər.