Lako razumjeti defekte zavarivanja - laminarne pukotine

Pukotine od zavarivanja su najštetniji tip defekta u zavarivanju, koji ozbiljno utiču na performanse i sigurnost i pouzdanost zavarenih konstrukcija. Danas ću vas upoznati sa jednom od vrsta pukotina – slojevitim.

---

01

Nemetalne inkluzije, neke nemetalne inkluzije (kao što su sulfidi, silikati) u čeliku su valjane u trake paralelne smjeru valjanja tokom procesa valjanja čelične ploče, što rezultira razlikama u mehaničkim svojstvima čelika Uključci su potencijalni faktori i glavni uzrok laminarnog kidanja u zavarenim konstrukcijama.

02

Stres sputavanja. Zbog termičkog ciklusa zavarivanja, u zavarenom spoju će se pojaviti sila zadržavanja. Za datu valjanu debelu ploču T-oblika i poprečni spoj, pod uslovom konstantnih parametara zavarivanja, postoji kritično ograničavajuće naprezanje ili ograničenje savijanja. Čvrstoća, kada je veća od ove vrijednosti, lako je proizvesti lamelno kidanje.

03

Difuzija vodonika, vodonik je faktor koji potiče pucanje. Zbog difuzije vodika i kombinacije molekula, lokalni stres naglo raste. Kada se vodonik akumulira na kraju inkluzije, on potiče gubitak adhezije između nemetalne inkluzije i metala i razbija susjedne inkluzije. Metal pokazuje karakteristike loma izazvane vodonikom na lomu.

04

Svojstva običnih metala, iako su inkluzije glavni uzrok lamelarnog kidanja, mehanička svojstva metala također imaju značajan utjecaj na cijepanje lamela. Plastična žilavost metala je loša, što se pukotina lakše širi, odnosno slaba je sposobnost da se odupre lamelarnom kidanju.

---

Kako bi se spriječila pojava slojevitih pukotina, naprezanje u smjeru Z i koncentracija naprezanja uglavnom se izbjegavaju u procesu projektiranja i izgradnje. Specifične mjere su sljedeće:

1. Poboljšajte dizajn zgloba i smanjite naprezanje vezivanja. Specifične mjere kao što su: produžavanje kraja ploče za paljenje luka na određenu dužinu, što ima efekat sprečavanja nastanka pukotina; promjena rasporeda zavarenog šava kako bi se promijenio smjer naprezanja skupljanja zavarenog šava, promjena ploče za paljenje vertikalnog luka u ploču za paljenje vodoravnog luka, promjena položaja zavara, stvaranje smjera ukupnog naprezanja spoja paralelnog sa kotrljajućim slojem može uvelike poboljšati otpornost na laminarno kidanje. 

 2. Poželjno je usvojiti odgovarajuće metode zavarivanja, kao što su zavarivanje zaštićeno gasom i zavarivanje pod vodom, sa malom tendencijom hladnog pucanja, što je korisno za poboljšanje otpornosti na laminarno kidanje. 

 3. Korištenjem odgovarajućih materijala za zavarivanje niske čvrstoće, kada metal šava ima nisku tačku popuštanja i visoku duktilnost, lako je koncentrirati naprezanje na zavaru i smanjiti naprezanje u zoni pod utjecajem topline osnovnog metala, što može poboljšati otpornost na laminarno kidanje. 

 4. U primjeni tehnologije zavarivanja koristi se površinski izolacijski sloj; zavarivanje je simetrično kako bi se ravnomjerna raspodjela naprezanja i smanjila koncentracija naprezanja. 

 5. Kako bi se spriječilo laminarno kidanje uzrokovano hladnim pucanjem, potrebno je u najvećoj mogućoj mjeri usvojiti neke mjere za sprječavanje hladnog pucanja, kao što je odgovarajuće povećanje predgrijavanja, kontrola temperature međusloja, itd. Osim toga, mogu se usvojiti i srednje žarenje i druge metode ublažavanja naprezanja. 6. Također možemo kontrolirati veličinu zavarenog šava i usvojiti proces zavarivanja malih nogu za zavarivanje i zavarivanja u više prolaza.