Causas de grietas frías en la soldadura

El agrietamiento en frío es un tipo más común de grietas en la producción de soldadura, que ocurre cuando la soldadura se enfría a una temperatura más baja, para aceros de alta longitud de baja longitud, alrededor de la temperatura de transformación martensítica. Los tres elementos de la formación de grietas en frío son la tendencia de endurecimiento del acero, el contenido de hidrógeno de la soldadura y su distribución, y el estado de estrés de la articulación soldada.

I. Tendencia de endurecimiento

La tendencia de endurecimiento del acero depende principalmente de su composición química y condiciones de enfriamiento. Cuanto mayor sea la tendencia de endurecimiento del acero, más probabilidades de producir grietas en frío al soldar. Porque cuanto mayor sea la tendencia de endurecimiento que la soldadura producirá una organización más martensita cuando se calienta, y la capacidad de deformación de martensita es baja propensa a fractura quebradiza. La tendencia de endurecimiento de las articulaciones soldadas, además de la composición química, las condiciones de enfriamiento, pero también con el proceso de soldadura, la estructura del grosor de la placa.

Entre ellos, la influencia de la composición química en la tendencia de endurecimiento del acero puede estimarse aproximadamente utilizando el método equivalente de carbono [2], como sigue.

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

Por ejemplo, para placas de acero de menos de 20 mm de espesor, la tendencia de endurecimiento no es significativa cuando CE <0.4%.

El metal con una gran tendencia de endurecimiento formará una gran cantidad de defectos de celosía bajo la condición del desequilibrio térmico, y bajo la condición del estrés y el desequilibrio térmico, formará fuentes de grietas e incluso se expandirá para formar grietas macro.

Si el hidrógeno está presente en la zona de soldadura y afectada por el calor, reducirá su dureza y producirá fragilidad de hidrógeno. El tejido endurecido martensítico alto en carbono es muy sensible a la fragilidad de hidrógeno y la sensibilidad a la grieta en frío. La dureza máxima de la zona afectada por el calor se usa comúnmente en la soldadura para evaluar la tendencia de endurecimiento de ciertos aceros de alta resistencia.

Segundo, hidrógeno

El hidrógeno es uno de los factores importantes que causan la formación de grietas en frío en la soldadura de acero de alta resistencia, y hace que tenga un carácter retardado, generalmente cracking retrasado inducido por hidrógeno llamado 'agrietamiento de hidrógeno ' o 'agrietado inducido por hidrógeno '. La razón del 'retraso ' es que tarda una cierta cantidad de tiempo en que el hidrógeno se difunda en el acero, se reúna con defectos microscópicos, genere tensiones y grietas.

Cuanto mayor sea el contenido de hidrógeno en la junta soldada del acero de alta resistencia, mayor es la susceptibilidad al agrietamiento y cuando el contenido de hidrógeno es mayor que cierto valor crítico, el crujido comenzará a aparecer, el tamaño del valor crítico varía de un caso a otro.

Cuando la concentración de hidrógeno en la zona soldada afectada por el calor es lo suficientemente alta, habrá más fragilidad del tejido martensítico (si lo hay) y, por lo tanto, la formación de grietas.

Tercero, el estado de estrés

La soldadura de acero de alta resistencia a las grietas en frío no solo depende de la tendencia de endurecimiento del acero, los efectos nocivos del hidrógeno, sino que también depende del estado de estrés de la articulación soldada, y a veces el estado de estrés incluso juega un papel decisivo. La tensión térmica (calefacción y enfriamiento desiguales), el estrés por cambio de fase (cambio de volumen de la organización durante el cambio de fase) y la forma de la estructura, la secuencia de soldadura, etc. de la articulación soldada puede formar la fuerza de restricción.

Los tres elementos mencionados anteriormente de la formación de grietas en frío, cada uno tiene su propia ley intrínseca, pero también se afectan mutuamente. En general, la zona afectada por el calor y la tendencia de endurecimiento del metal de soldadura son factores intrínsecos para el agrietamiento, mientras que el hidrógeno puede desempeñar su papel perjudicial para inducir el agrietamiento solo cuando hay una formación de tejido endurecido en el acero.