Årsager til kolde revner i svejsning

Kold krakning er en mere almindelig type krakning i svejsningsproduktionen, der opstår, når svejsningen afkøles til en lavere temperatur, for lavlegeret højstyrke stål, omkring den martensitiske transformationstemperatur. De tre elementer med dannelse af kold revne er hærdningstendensen for stålet, brintindholdet i svejsningen og dets fordeling og stressstilstanden for det svejste led.

I. Hærdning tendens

Hærdningstendens af stål afhænger hovedsageligt af dens kemiske sammensætning og afkølingsbetingelser. Jo større hærdning tendens af stålet er, desto mere sandsynligt at producere kold revner ved svejsning. Fordi jo større hærdningstendens betyder, at svejsningen vil producere mere martensitorganisation, når den opvarmes, og martensitdeformationskapacitet er lav tilbøjelig til sprød brud. Hærdningstendensen for svejste led, ud over den kemiske sammensætning, afkølingsbetingelser, men også med svejseprocessen, strukturen af ​​pladetykkelsen.

Blandt dem kan påvirkningen af ​​kemisk sammensætning på hærdningstendensen af ​​stål estimeres groft ved anvendelse af kulstofækvivalentmetoden [2] som følger.

CE (IIW) = C + Mn / 6 + (CR + MO + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

For eksempel for stålplader, der er mindre end 20 mm tyk, er hærdningstendensen ikke signifikant, når CE <0,4%.

Metal med en stor hærdningstendens vil danne et stort antal gitterdefekter under betingelse af termisk ubalance, og under betingelsen af ​​stress og termisk ubalance vil det danne crack -kilder og endda udvide til dannelse af makro revner.

Hvis brint er til stede i den svejsede og varmepåvirkede zone, vil det reducere dens sejhed og producere brintforbrydning. Martensitisk hærdet væv med højt kulstofindhold er meget følsomt over for brintforbrydning og kold krakningsfølsomhed. Den maksimale hårdhed af den varmepåvirkede zone bruges ofte til svejsning til at vurdere hærdningstendensen for visse højstyrke stål.

For det andet brint

Hydrogen er en af ​​de vigtige faktorer, der forårsager dannelsen af ​​kold revnedannelse i højstyrkestål svejsning, og gør det har en forsinket karakter, normalt hydrogeninduceret forsinket revner kaldet 'hydrogen cracking ' eller 'hydrogeninduceret revner '. Årsagen til 'forsinkelsen ' er, at det tager en vis tid for brint at diffundere i stålet, samles ved mikroskopiske defekter, genererer spændinger og revner.

Jo højere brintindholdet i det svejste samling af stål med høj styrke, jo større er modtageligheden for revner, og når brintindholdet er større end en bestemt kritisk værdi, vil revne begynde at vises, størrelsen af ​​den kritiske værdi varierer fra sag til sag.

Når koncentrationen af ​​brint i den svejste varmepåvirkede zone er høj nok, vil der være yderligere omfavnelse af det martensitiske væv (hvis nogen) og dermed dannelsen af ​​revner.

For det tredje, stresstilstanden

Højstyrke stål svejsning kold revner afhænger ikke kun af stålhærdningstendensen, de skadelige virkninger af brint, men afhænger også af stressstilstanden for det svejste led, og undertiden spiller stresstilstanden endda en afgørende rolle. Den termiske stress (ujævn opvarmning og afkøling), faseændringsstress (volumenændring af organisationen under faseændring) og formen af ​​strukturen, svejsesekvensen osv. På det svejste led kan danne den begrænsende kraft.

Ovennævnte tre elementer i dannelsen af ​​kold krakning har hver sin egen iboende lov, men påvirker også hinanden. Generelt er den varme-berørte zone og hærdningstendensen for svejsemetallet iboende faktorer for revner, mens brint kan spille sin skadelige rolle i at inducere revner kun, når der er hærdede vævsdannelse i stålet.