Cause di crepe fredde nella saldatura

Il cracking a freddo è un tipo più comune di cracking nella produzione di saldatura, che si verifica quando la saldatura viene raffreddata a una temperatura più bassa, per acciai ad alta resistenza a bassa lega, attorno alla temperatura di trasformazione martensitica. I tre elementi della formazione di crepe fredde sono la tendenza di indurimento dell'acciaio, il contenuto di idrogeno della saldatura e la sua distribuzione e lo stato di stress dell'articolazione saldata.

I. tendenza a indurimento

L'indurimento della tendenza dell'acciaio dipende principalmente dalla sua composizione chimica e condizioni di raffreddamento. Maggiore è la tendenza a indurimento dell'acciaio, più probabilità di produrre crack a freddo durante la saldatura. Poiché maggiore è la tendenza a indurimento significa che la saldatura produrrà più organizzazione di martensite quando riscaldata e la capacità di deformazione della martensite è bassa soggetta a fratture fragili. La tendenza a indurimento delle articolazioni saldate, oltre alla composizione chimica, alle condizioni di raffreddamento, ma anche al processo di saldatura, alla struttura dello spessore della piastra.

Tra questi, l'influenza della composizione chimica sulla tendenza dell'indurimento dell'acciaio può essere stimata approssimativamente usando il metodo equivalente al carbonio [2], come segue.

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

Ad esempio, per piastre di acciaio di meno di 20 mm, la tendenza di indurimento non è significativa quando CE <0,4%.

Il metallo con una grande tendenza a indurimento costituirà un gran numero di difetti reticolari a condizione di squilibrio termico e in condizioni di stress e squilibrio termico, formerà fonti di crepe e persino si espanderà per formare macro crepe.

Se l'idrogeno è presente nella zona di saldatura e colpita dal calore, ridurrà la sua tenacità e produrrà idrogeno. Il tessuto indurito martensitico ad alto contenuto di carbonio è molto sensibile all'idrogeno abbraccio e alla sensibilità al cracking a freddo. La massima durezza della zona affetta da calore è comunemente utilizzata nella saldatura per valutare la tendenza di indurimento di alcuni acciai ad alta resistenza.

Secondo, idrogeno

L'idrogeno è uno dei fattori importanti che causano la formazione di cracking a freddo nella saldatura in acciaio ad alta resistenza e lo fa avere un carattere ritardato, generalmente cracking ritardato indotto da idrogeno chiamato 'cracking idrogeno ' o 'cracking indotto da idrogeno '. Il motivo del 'ritardo ' è che ci vuole un certo tempo per l'idrogeno che si diffonde nell'acciaio, si riunisce con difetti microscopici, genera sollecitazioni e crepe.

Maggiore è il contenuto di idrogeno nell'articolazione saldata di acciaio ad alta resistenza, maggiore è la suscettibilità ai cracking e quando il contenuto di idrogeno è maggiore di un determinato valore critico, inizierà a comparire i crack, la dimensione del valore critico varia da caso a caso.

Quando la concentrazione di idrogeno nella zona saldata colpita dal calore è abbastanza alta, ci sarà un ulteriore abbraccio del tessuto martensitico (se presente), e quindi la formazione di crepe.

Terzo, lo stato di stress

La saldatura in acciaio ad alta resistenza si crack a freddo non solo dipende dalla tendenza dell'indurimento in acciaio, dagli effetti dannosi dell'idrogeno, ma dipende anche dallo stato di stress dell'articolazione saldata, e talvolta dallo stato di stress svolge persino un ruolo decisivo. Lo stress termico (riscaldamento e raffreddamento irregolare), lo stress del cambio di fase (variazione del volume dell'organizzazione durante il cambiamento di fase) e la forma della struttura, la sequenza di saldatura, ecc. Dell'articolazione saldata può formare la forza vincolante.

I tre elementi sopra menzionati della formazione di crack a freddo, ciascuno ha una propria legge intrinseca, ma si influenzano anche a vicenda. In generale, la zona colpita dal calore e la tendenza di indurimento del metallo di saldatura sono fattori intrinseci per il cracking, mentre l'idrogeno può svolgere il suo ruolo dannoso nell'indurre il cracking solo quando c'è la formazione di tessuti indurita nell'acciaio.