वेल्डिंग में ठंडी दरारों के कारण

कोल्ड क्रैकिंग वेल्डिंग उत्पादन में क्रैकिंग का एक अधिक सामान्य प्रकार है, जो तब होता है जब वेल्ड को कम तापमान पर ठंडा किया जाता है, कम-मिश्र धातु उच्च शक्ति वाले स्टील्स के लिए, मार्टेंसिटिक परिवर्तन तापमान के आसपास। शीत दरार निर्माण के तीन तत्व हैं स्टील की सख्त होने की प्रवृत्ति, वेल्ड की हाइड्रोजन सामग्री और उसका वितरण, और वेल्डेड जोड़ की तनाव स्थिति।

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I. सख्त होने की प्रवृत्ति

स्टील की सख्त होने की प्रवृत्ति मुख्य रूप से इसकी रासायनिक संरचना और शीतलन स्थितियों पर निर्भर करती है। स्टील की सख्त होने की प्रवृत्ति जितनी अधिक होगी, वेल्डिंग करते समय ठंडी दरार उत्पन्न होने की संभावना उतनी ही अधिक होगी। क्योंकि सख्त करने की प्रवृत्ति जितनी अधिक होगी इसका मतलब है कि गर्म होने पर वेल्ड अधिक मार्टेंसाइट संगठन का उत्पादन करेगा, और मार्टेंसाइट विरूपण क्षमता भंगुर फ्रैक्चर की कम संभावना है। वेल्डेड जोड़ों की सख्त प्रवृत्ति, रासायनिक संरचना के अलावा, शीतलन की स्थिति, लेकिन वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ, प्लेट की मोटाई की संरचना भी।

उनमें से, स्टील की सख्त होने की प्रवृत्ति पर रासायनिक संरचना के प्रभाव का मोटे तौर पर कार्बन समकक्ष विधि [2] का उपयोग करके अनुमान लगाया जा सकता है, जो निम्नानुसार है।

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

उदाहरण के लिए, 20 मिमी से कम मोटी स्टील प्लेटों के लिए, CE <0.4% होने पर सख्त होने की प्रवृत्ति महत्वपूर्ण नहीं होती है।

बड़ी सख्त प्रवृत्ति वाली धातु थर्मल असंतुलन की स्थिति के तहत बड़ी संख्या में जाली दोष बनाएगी, और तनाव और थर्मल असंतुलन की स्थिति के तहत, यह दरार स्रोत बनाएगी और यहां तक ​​कि मैक्रो दरारें बनाने के लिए विस्तार भी करेगी।

यदि वेल्ड और गर्मी प्रभावित क्षेत्र में हाइड्रोजन मौजूद है, तो यह इसकी कठोरता को कम कर देगा और हाइड्रोजन भंगुरता उत्पन्न करेगा। उच्च-कार्बन मार्टेंसिटिक कठोर ऊतक हाइड्रोजन उत्सर्जन और ठंड क्रैकिंग संवेदनशीलता के प्रति बहुत संवेदनशील है। गर्मी से प्रभावित क्षेत्र की अधिकतम कठोरता का उपयोग आमतौर पर वेल्डिंग में कुछ उच्च शक्ति वाले स्टील्स की सख्त प्रवृत्ति का आकलन करने के लिए किया जाता है।

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दूसरा, हाइड्रोजन

हाई-स्ट्रेंथ स्टील वेल्डिंग में कोल्ड क्रैकिंग के निर्माण के लिए हाइड्रोजन महत्वपूर्ण कारकों में से एक है, और इसमें विलंबित चरित्र होता है, आमतौर पर हाइड्रोजन-प्रेरित विलंबित क्रैकिंग को 'हाइड्रोजन क्रैकिंग' या 'हाइड्रोजन-प्रेरित क्रैकिंग' कहा जाता है। 'देरी' का कारण यह है कि हाइड्रोजन को स्टील में फैलने, सूक्ष्म दोषों पर इकट्ठा होने, तनाव उत्पन्न करने और दरार पड़ने में एक निश्चित समय लगता है।

उच्च शक्ति वाले स्टील के वेल्डेड जोड़ में हाइड्रोजन सामग्री जितनी अधिक होगी, क्रैकिंग की संवेदनशीलता उतनी ही अधिक होगी, और जब हाइड्रोजन सामग्री एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक होगी, तो क्रैकिंग दिखाई देनी शुरू हो जाएगी, महत्वपूर्ण मूल्य का आकार हर मामले में भिन्न होता है।

जब वेल्डेड ताप-प्रभावित क्षेत्र में हाइड्रोजन की सांद्रता काफी अधिक हो जाती है, तो मार्टेंसिटिक ऊतक (यदि कोई हो) का और अधिक विघटन होगा, और इस प्रकार दरारें बन जाएंगी।

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तीसरा, तनाव की स्थिति

हाई-स्ट्रेंथ स्टील वेल्डिंग कोल्ड क्रैकिंग न केवल स्टील सख्त होने की प्रवृत्ति, हाइड्रोजन के हानिकारक प्रभावों पर निर्भर करती है, बल्कि वेल्डेड जोड़ की तनाव स्थिति पर भी निर्भर करती है, और कभी-कभी तनाव की स्थिति निर्णायक भूमिका भी निभाती है। थर्मल तनाव (असमान ताप और शीतलन), चरण परिवर्तन तनाव (चरण परिवर्तन के दौरान संगठन का आयतन परिवर्तन) और वेल्डेड जोड़ की संरचना का रूप, वेल्डिंग अनुक्रम आदि बाधा उत्पन्न करने वाले बल का निर्माण कर सकते हैं।

कोल्ड क्रैकिंग के निर्माण के उपर्युक्त तीन तत्व, प्रत्येक का अपना आंतरिक नियम है, लेकिन एक दूसरे को प्रभावित भी करते हैं। सामान्य तौर पर, गर्मी से प्रभावित क्षेत्र और वेल्ड धातु की सख्त प्रवृत्ति दरार के लिए आंतरिक कारक हैं, जबकि हाइड्रोजन दरार उत्पन्न करने में अपनी हानिकारक भूमिका तभी निभा सकता है जब स्टील में कठोर ऊतक का निर्माण होता है।