Causes de fissures froides dans le soudage

La fissuration à froid est un type de fissuration plus courant dans la production de soudage, qui se produit lorsque la soudure est refroidie à une température inférieure, pour des aciers à faible résistance à haute résistance, autour de la température de transformation martensitique. Les trois éléments de la formation de fissures à froid sont la tendance du durcissement de l'acier, la teneur en hydrogène de la soudure et sa distribution, et l'état de contrainte de l'articulation soudée.

I. Tendance de durcissement

La tendance du durcissement de l'acier dépend principalement de sa composition chimique et de ses conditions de refroidissement. Plus la tendance du durcissement de l'acier est grande, plus il est susceptible de produire des fissures à froid lors du soudage. Parce que plus la tendance du durcissement signifie que la soudure produira plus d'organisation de martensite lorsqu'elle est chauffée et que la capacité de déformation de la martensite est faible sujette à une fracture fragile. La tendance du durcissement des joints soudés, en plus de la composition chimique, des conditions de refroidissement, mais également avec le processus de soudage, la structure de l'épaisseur de la plaque.

Parmi eux, l'influence de la composition chimique sur la tendance du durcissement de l'acier peut être à peu près estimée en utilisant la méthode équivalente au carbone [2], comme suit.

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

Par exemple, pour les plaques d'acier de moins de 20 mm d'épaisseur, la tendance du durcissement n'est pas significative lorsque CE <0,4%.

Le métal avec une grande tendance de durcissement formera un grand nombre de défauts de réseau à la condition de déséquilibre thermique, et sous l'état de contrainte et de déséquilibre thermique, il formera des sources de fissures et se développera même pour former des fissures de macro.

Si l'hydrogène est présent dans la soudure et la zone touchée par la chaleur, elle réduira sa ténacité et produira une fragilisation de l'hydrogène. Le tissu durci martensitique à haute teneur en carbone est très sensible à l'embrimance de l'hydrogène et à la sensibilité à la fissuration du froid. La dureté maximale de la zone touchée par la chaleur est couramment utilisée dans le soudage pour évaluer la tendance du durcissement de certains aciers à haute résistance.

Deuxièmement, l'hydrogène

L'hydrogène est l'un des facteurs importants provoquant la formation de fissuration du froid dans le soudage en acier à haute résistance, et le fait avoir un caractère retardé, généralement une fissuration retardée induite par l'hydrogène appelée 'craquage d'hydrogène ' ou 'Cracking induit par l'hydrogène '. La raison du 'Delay ' est qu'il faut un certain temps pour que l'hydrogène se diffuse dans l'acier, se rassemble à des défauts microscopiques, génére des contraintes et des fissures.

Plus la teneur en hydrogène dans l'articulation soudée de l'acier à haute résistance à haute résistance, plus la sensibilité à la fissuration est élevée, et lorsque la teneur en hydrogène est supérieure à une certaine valeur critique, la fissuration commencera à apparaître, la taille de la valeur critique varie d'un cas à l'autre.

Lorsque la concentration d'hydrogène dans la zone soudée touchée par la chaleur est suffisamment élevée, il y aura une fracture supplémentaire du tissu martensitique (le cas échéant), et donc la formation de fissures.

Troisièmement, l'état de stress

Le soudage à haute résistance en acier à la fissuration à froid dépend non seulement de la tendance du durcissement en acier, des effets nocifs de l'hydrogène, mais dépend également de l'état de contrainte de l'articulation soudée, et parfois l'état de contrainte joue même un rôle décisif. La contrainte thermique (chauffage et refroidissement inégal), la contrainte de changement de phase (changement de volume de l'organisation pendant le changement de phase) et la forme de la structure, la séquence de soudage, etc. de l'articulation soudée peuvent former la force contraignante.

Les trois éléments susmentionnés de la formation de fissuration à froid, ont chacun sa propre loi intrinsèque, mais s'affiche également. En général, la zone touchée par la chaleur et la tendance du durcissement du métal de soudure sont des facteurs intrinsèques pour la fissuration, tandis que l'hydrogène peut jouer son rôle nocif dans l'induction de la fissuration uniquement lorsqu'il y a une formation de tissus durcies dans l'acier.