Šaltų įtrūkimų priežastys suvirinant

Šaltas įtrūkimas yra labiau paplitęs krekingo suvirinimo gamybos rūšis, kuri atsiranda, kai suvirinimas atvėsinamas iki žemesnės temperatūros, esant žemo lydinio aukšto stiprumo plienams, esančioms aplink martensitinės transformacijos temperatūrą. Trys šalto įtrūkimo formavimo elementai yra plieno sukietėjimo tendencija, suvirinimo vandenilio kiekis ir jo pasiskirstymas bei suvirinto sąnario įtempio būsena.

I. grūdinimo tendencija

Plieno kietėjimo tendencija daugiausia priklauso nuo jo cheminės sudėties ir aušinimo sąlygų. Kuo didesnis grūdinimo plieno tendencija, tuo didesnė tikimybė, kad suvirinant šaltą įtrūkimą. Kadangi didesnė sukietėjimo tendencija reiškia, kad suvirinimas sukels daugiau martensito organizavimo, kai šildys, o martensito deformacijos pajėgumas yra mažas linkęs į trapius lūžius. Suvirintų sąnarių sukietėjimo tendencija, be cheminės sudėties, aušinimo sąlygų, bet ir suvirinimo proceso, plokštės storio struktūros.

Tarp jų cheminės sudėties įtaką sukietėjimo plieno tendencijai galima apytiksliai įvertinti naudojant anglies ekvivalento metodą [2].

Ce (iiw) = c + mn / 6 + (cr + mo + v) / 5 + (cu + ni) / 15

Pavyzdžiui, mažesnėms nei 20 mm storio plieninėms plokštelėms sukietėjimo tendencija nėra reikšminga, kai CE <0,4%.

Metalas, turintis didelę sukietėjimo tendenciją, sudarys daug gardelės defektų, esant šiluminio disbalanso sąlygoms, o esant streso ir šiluminio disbalanso sąlygoms, jis sudarys įtrūkimų šaltinius ir netgi išsiplės, kad sudarytų makro įtrūkimus.

Jei suvirinimo ir šilumos paveiktoje zonoje yra vandenilio, jis sumažins jo tvirtumą ir sukels vandenilio sumušimą. Didelio anglies martensitinis sukietėjęs audinys yra labai jautrus vandenilio sumušimui ir jautrumui šaltam įtrūkimams. Didžiausias šilumos paveiktos zonos kietumas dažniausiai naudojamas suvirinant tam tikrų didelio stiprumo plieno sukietėjimo tendenciją.

Antra, vandenilis

Vandenilis yra vienas iš svarbių veiksnių, sukeliančių šalto įtrūkimo susidarymą didelio stiprumo plieniniame suvirinime ir todėl jis turi atidėtą pobūdį, paprastai vandenilio sukeltą uždelstą įtrūkimą, vadinamą „vandenilio krekingu “ arba „vandenilio sukeltu krekingu “. Priežastis, dėl kurios „vėluojate “, yra ta, kad reikia tam tikro laiko, kol vandenilis išsisklaidys pliene, surinkite mikroskopinius defektus, sukelia įtempius ir įtrūkimus.

Kuo didesnis vandenilio kiekis suvirintame aukšto stiprumo plieno sąnaryje, tuo didesnis jautrumas įtrūkimams, o kai vandenilio kiekis yra didesnis nei tam tikra kritinė vertė, pradės atsirasti įtrūkimas, kritinės vertės dydis skiriasi kiekvienu atveju.

Kai vandenilio koncentracija suvirintoje šilumos paveiktoje zonoje yra pakankamai didelė, martensitinio audinio (jei tokių bus), ir taip susidarys įtrūkimų.

Trečia, streso būsena

Didelio stiprumo plieno suvirinimo šaltas įtrūkimas priklauso ne tik nuo plieno sukietėjimo tendencijos, kenksmingas vandenilio poveikis, bet ir priklauso nuo suvirinto sąnario streso būsenos, o kartais streso būsena vaidina net lemiamą vaidmenį. Šiluminis įtempis (netolygus šildymas ir aušinimas), fazių pokyčių įtempiai (organizacijos tūrio pokytis fazių pokyčių metu) ir suvirintos sąnario struktūros forma, suvirinimo seka ir kt. Suderinta jėga gali sudaryti suvaržančią jėgą.

Aukščiau paminėti trys šalto įtrūkimo formavimo elementai, kiekvienas turi savo vidinį įstatymą, tačiau taip pat veikia vienas kitą. Apskritai, šilumos paveikta zona ir suvirinimo metalo sukietėjimo tendencija yra vidiniai įtrūkimų veiksniai, o vandenilis gali atlikti savo kenksmingą vaidmenį skatinant įtrūkimus tik tada, kai pliene sukietėjo audinių susidarymas.