Külmade pragude põhjused keevitamisel

Külm pragunemine on keevitustootmise tavalisem pragunemise tüüp, mis toimub keevisõmbluse jahutamisel madalamale temperatuurini madalale suure tugevusega terastele, ümber martensiitsete transformatsiooni temperatuuri. Külma prao moodustumise kolm elementi on terase kõvenemise kalduvus, keevisõmbluse vesiniku sisaldus ja selle jaotus ning keevitatud liigese pingeseisund.

I. Kõvenemise tendents

Terase kõvenemise kalduvus sõltub peamiselt selle keemilisest koostisest ja jahutustingimustest. Mida suurem on terase karastus, seda tõenäolisem tekitab keevitamisel külma pragunemist. Kuna seda suurem on kõvenemise kalduvus, tähendab see, et keevisõmblus toodab soojendamisel rohkem martensiitide korraldust ja martensiidi deformatsiooni maht on vähe kaldu haprale luumurdudele. Keevitatud vuukide kõvenemiskuundumus lisaks keemilisele koostisele, jahutustingimustele, aga ka keevitusprotsessile, plaadi paksuse struktuurile.

Nende hulgas saab keemilise koostise mõju terase kõvenemise kalduvusele laias laastus hinnata süsiniku samaväärse meetodi abil [2], järgmiselt.

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

Näiteks vähem kui 20 mm paksuste terasplaatide puhul pole kõvenemise tendents oluline, kui CE <0,4%.

Suure kõvenemissuunalise metall moodustab termilise tasakaalustamatuse tingimustes suure hulga võredefekte ning stressi ja termilise tasakaalustamatuse tingimustes moodustab see pragude allikaid ja laieneb isegi makro pragude moodustamiseks.

Kui keevisõmbluse ja kuumusega mõjutatud tsoonis on vesinikku, vähendab see selle sitkust ja tekitab vesinikku. Kõrge süsinikusisaldusega martensiitne karastatud kude on vesiniku omastamise ja külma pragunemise tundlikkuse suhtes väga tundlik. Kuumusega mõjutatud tsooni maksimaalset kõvadust kasutatakse tavaliselt keevitamisel teatud ülitugevate teraste kõvenemise kalduvuse hindamiseks.

Teiseks, vesinik

Vesinik on üks olulisi tegureid, mis põhjustavad ülitugeva terase keevitamise külma pragunemise moodustumist ja muudab selle hilinenud iseloomu, tavaliselt vesiniku põhjustatud hilinenud pragunemise nimega 'vesiniku lõhenemine ' või 'vesiniku põhjustatud pragunemine '. 'Viivituse ' põhjus on see, et vesiniku hajutamiseks kulub teatav aeg, koguda mikroskoopilisi defekte, tekitab pingeid ja pragu.

Mida kõrgem on vesiniku sisaldus ülitugeva terase keevitatud liigeses, seda suurem on vastuvõtlikkus pragunemisele ja kui vesiniku sisaldus on suurem kui teatud kriitiline väärtus, hakkab ilmnema pragunemine, kriitilise väärtuse suurus varieerub juhtumilt.

Kui vesiniku kontsentratsioon keevitatud kuumusega mõjutatud tsoonis on piisavalt kõrge, on martensiitkoe täiendav omaks (kui see on olemas) ja seega pragude moodustumine.

Kolmandaks stressiseisund

Kõrge tugevusega terase keevitamise külm pragunemine ei sõltu mitte ainult terase kõvenemise kalduvusest, vesiniku kahjulikust mõjust, vaid sõltub ka keevitatud liigese pingeseisundist ja mõnikord mängib stressiseisund isegi otsustavat rolli. Termiline pinge (ebaühtlane kuumutamine ja jahutus), faasimuutus pinge (organisatsiooni mahu muutus faasi muutuse ajal) ja keevitatud liigese struktuuri, keevitusjärjestuse vorm jne võivad moodustada piirangu jõu.

Ülaltoodud kolm külma pragunemise moodustumise elementi, mõlemal on oma sisemine seadus, kuid nad mõjutavad ka üksteist. Üldiselt on kuumusega mõjutatud tsoon ja keevismetalli kõvenemis kalduvus pragunemiseks sisemised tegurid, samas kui vesinik võib mängida oma kahjulikku rolli pragunemise esilekutsumisel ainult siis, kui terases on karastatud kudede moodustumine.