Mga sanhi ng malamig na bitak sa hinang

Ang malamig na pag-crack ay isang mas karaniwang uri ng pag-crack sa produksyon ng welding, na nangyayari kapag ang weld ay pinalamig sa isang mas mababang temperatura, para sa mababang-alloy na high-strength steels, sa paligid ng martensitic transformation temperature. Ang tatlong elemento ng cold crack formation ay ang hardening tendency ng steel, ang hydrogen content ng weld at ang distribution nito, at ang stress state ng welded joint.

---

I. Hardening tendency

Ang tendensya ng hardening ng bakal ay higit sa lahat ay nakasalalay sa komposisyon ng kemikal nito at mga kondisyon ng paglamig. Ang mas malaki ang hardening tendency ng bakal, mas malamang na makagawa ng malamig na crack kapag hinang. Dahil ang mas malaki ang hardening tendency ay nangangahulugan na ang weld ay magbubunga ng mas maraming martensite na organisasyon kapag pinainit, at ang kapasidad ng pagpapapangit ng martensite ay mababa ang madaling kapitan sa malutong na bali. Ang hardening tendency ng welded joints, bilang karagdagan sa komposisyon ng kemikal, mga kondisyon ng paglamig, ngunit din sa proseso ng hinang, ang istraktura ng kapal ng plato.

Kabilang sa mga ito, ang impluwensya ng kemikal na komposisyon sa hardening tendency ng bakal ay maaaring halos matantya gamit ang carbon equivalent method [2], tulad ng sumusunod.

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

Halimbawa, para sa mga steel plate na mas mababa sa 20 mm ang kapal, ang hardening tendency ay hindi makabuluhan kapag CE < 0.4%.

Ang metal na may malaking hardening tendency ay bubuo ng malaking bilang ng mga depekto sa sala-sala sa ilalim ng kondisyon ng thermal imbalance, at sa ilalim ng kondisyon ng stress at thermal imbalance, ito ay bubuo ng mga pinagmumulan ng crack at palawakin pa upang bumuo ng mga macro crack.

Kung ang hydrogen ay naroroon sa weld at heat-affected zone, mababawasan nito ang tigas nito at magbubunga ng hydrogen embrittlement. Ang high-carbon martensitic hardened tissue ay masyadong sensitibo sa hydrogen embrittlement at cold cracking sensitivity. Ang pinakamataas na tigas ng zone na apektado ng init ay karaniwang ginagamit sa hinang upang masuri ang tendensya ng pagtigas ng ilang mga high-strength na bakal.

---

Pangalawa, hydrogen

Ang hydrogen ay isa sa mga mahalagang salik na nagiging sanhi ng pagbuo ng malamig na crack sa high-strength steel welding, at ginagawa itong may delayed character, kadalasang hydrogen-induced delayed cracking na tinatawag na 'hydrogen cracking' o 'hydrogen-induced cracking'. Ang dahilan ng 'pagkaantala' ay nangangailangan ng isang tiyak na tagal ng oras para sa hydrogen na kumalat sa bakal, magtipon sa mga microscopic na depekto, makabuo ng mga stress, at mag-crack.

Kung mas mataas ang nilalaman ng hydrogen sa welded joint ng high-strength steel, mas malaki ang pagkamaramdamin sa pag-crack, at kapag ang nilalaman ng hydrogen ay mas malaki kaysa sa isang tiyak na kritikal na halaga, magsisimulang lumitaw ang pag-crack, ang laki ng kritikal na halaga ay nag-iiba mula sa bawat kaso.

Kapag ang konsentrasyon ng hydrogen sa welded heat-affected zone ay sapat na mataas, magkakaroon ng karagdagang embrittlement ng martensitic tissue (kung mayroon man), at sa gayon ay ang pagbuo ng mga bitak.

---

Pangatlo, ang estado ng stress

Ang mataas na lakas ng bakal na hinang malamig na pag-crack ay hindi lamang nakasalalay sa tendensya ng hardening ng bakal, ang mga nakakapinsalang epekto ng hydrogen, ngunit nakasalalay din sa estado ng stress ng welded joint, at kung minsan ang estado ng stress ay gumaganap ng isang mapagpasyang papel. Ang thermal stress (hindi pantay na pag-init at paglamig), phase change stress (pagbabago ng dami ng organisasyon sa panahon ng pagbabago ng phase) at ang anyo ng istraktura, pagkakasunud-sunod ng hinang, atbp ng welded joint ay maaaring bumuo ng constraining force.

Ang nabanggit na tatlong elemento ng pagbuo ng malamig na pag-crack, ang bawat isa ay may sariling intrinsic na batas, ngunit nakakaapekto rin sa bawat isa. Sa pangkalahatan, ang heat-affected zone at ang hardening tendency ng weld metal ay mga intrinsic na salik para sa pag-crack, habang ang hydrogen ay maaaring gumanap ng nakakapinsalang papel nito sa pag-udyok sa pag-crack lamang kapag may tumigas na tissue formation sa bakal.