Penyebab retakan dingin pada pengelasan

Retak dingin adalah jenis retak yang lebih umum dalam produksi pengelasan, yang terjadi ketika lasan didinginkan hingga suhu yang lebih rendah, untuk baja berkekuatan tinggi paduan rendah, di sekitar suhu transformasi martensit. Tiga elemen pembentukan retak dingin adalah kecenderungan pengerasan baja, kandungan hidrogen lasan dan distribusinya, dan keadaan tegangan sambungan yang dilas.

I. Kecenderungan pengerasan

Kecenderungan pengerasan baja terutama tergantung pada komposisi kimianya dan kondisi pendinginan. Semakin besar kecenderungan pengerasan baja, semakin besar kemungkinan untuk menghasilkan retak dingin saat pengelasan. Karena semakin besar kecenderungan pengerasan berarti bahwa lasan akan menghasilkan lebih banyak organisasi martensit ketika dipanaskan, dan kapasitas deformasi martensit rentan rendah terhadap fraktur rapuh. Kecenderungan pengerasan sambungan yang dilas, selain komposisi kimia, kondisi pendinginan, tetapi juga dengan proses pengelasan, struktur ketebalan pelat.

Di antara mereka, pengaruh komposisi kimia pada kecenderungan pengerasan baja dapat secara kasar diperkirakan menggunakan metode setara karbon [2], sebagai berikut.

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

Misalnya, untuk pelat baja yang kurang dari 20 mm, kecenderungan pengerasan tidak signifikan ketika CE <0,4%.

Logam dengan kecenderungan pengerasan besar akan membentuk sejumlah besar cacat kisi di bawah kondisi ketidakseimbangan termal, dan di bawah kondisi tegangan dan ketidakseimbangan termal, itu akan membentuk sumber retak dan bahkan mengembang untuk membentuk retak makro.

Jika hidrogen hadir di zona lasan dan yang terkena dampak panas, itu akan mengurangi ketangguhannya dan menghasilkan embrittlement hidrogen. Jaringan keras martensit tinggi karbon sangat sensitif terhadap imbalan hidrogen dan sensitivitas retak dingin. Kekerasan maksimum zona yang terkena dampak panas umumnya digunakan dalam pengelasan untuk menilai kecenderungan pengerasan baja berkekuatan tinggi tertentu.

Kedua, hidrogen

Hidrogen adalah salah satu faktor penting yang menyebabkan pembentukan retak dingin dalam pengelasan baja berkekuatan tinggi, dan membuatnya memiliki karakter yang tertunda, biasanya retak tertunda yang diinduksi hidrogen yang disebut 'retak hidrogen ' atau 'retak yang diinduksi hidrogen '. Alasan untuk 'Delay ' adalah karena dibutuhkan sejumlah waktu untuk hidrogen untuk berdifusi dalam baja, berkumpul pada cacat mikroskopis, menghasilkan tekanan, dan retak.

Semakin tinggi kandungan hidrogen dalam sambungan las baja berkekuatan tinggi, semakin besar kerentanan terhadap retak, dan ketika kandungan hidrogen lebih besar dari nilai kritis tertentu, retak akan mulai muncul, ukuran nilai kritis bervariasi dari kasus ke kasus.

Ketika konsentrasi hidrogen di zona yang terkena dampak panas yang dilas cukup tinggi, akan ada lebih lanjut dari jaringan martensit (jika ada), dan dengan demikian pembentukan retakan.

Ketiga, keadaan stres

Pengelasan baja berkekuatan tinggi retak dingin tidak hanya tergantung pada kecenderungan pengerasan baja, efek berbahaya hidrogen, tetapi juga tergantung pada keadaan tegangan sambungan yang dilas, dan kadang-kadang keadaan tegangan bahkan memainkan peran yang menentukan. Tegangan termal (pemanasan dan pendinginan yang tidak merata), tegangan perubahan fase (perubahan volume organisasi selama perubahan fase) dan bentuk struktur, urutan pengelasan, dll. Sambungan yang dilas dapat membentuk gaya pembatasan.

Tiga elemen yang disebutkan di atas dari pembentukan keretakan dingin, masing-masing memiliki hukum intrinsik sendiri, tetapi juga saling mempengaruhi. Secara umum, zona yang terkena dampak panas dan kecenderungan pengerasan logam las adalah faktor intrinsik untuk retak, sementara hidrogen dapat memainkan peran berbahaya dalam menginduksi retak hanya ketika ada pembentukan jaringan yang dikeraskan pada baja.