Aukstu plaisu cēloņi metināšanā

Aukstā plaisāšana ir biežāks plaisāšanas veids metināšanas ražošanā, kas rodas, kad metinājumu atdzesē līdz zemākai temperatūrai, zemas sakausējuma augstas stiprības tēraudiem ap martensīta transformācijas temperatūru. Trīs aukstās plaisas veidošanās elementi ir tērauda sacietēšanas tendence, metinājuma ūdeņraža saturs un tā sadalījums, kā arī metinātā savienojuma stresa stāvoklis.

I. sacietēšanas tendence

Tērauda sacietēšanas tendence galvenokārt ir atkarīga no tā ķīmiskā sastāva un dzesēšanas apstākļiem. Jo lielāka tērauda sacietēšanas tendence, jo lielāka iespēja, ka metinot, radīs aukstu plaisāšanu. Tā kā jo lielāka sacietēšanas tendence nozīmē, ka metinājums radīs vairāk martensīta organizācijas, kad tiek apsildīts, un martensīta deformācijas spēja ir zema, lai trausla lūzums. Metinātu savienojumu sacietēšanas tendence papildus ķīmiskajam sastāvam, dzesēšanas apstākļiem, bet arī ar metināšanas procesu plāksnes biezuma struktūra.

Starp tiem ķīmiskā sastāva ietekmi uz tērauda sacietēšanas tendenci var aptuveni novērtēt, izmantojot oglekļa ekvivalenta metodi [2].

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

Piemēram, tērauda plāksnēm, kas ir mazākas par 20 mm, sacietēšanas tendence nav nozīmīga, ja CE <0,4%.

Metāls ar lielu sacietēšanas tendenci veidos lielu skaitu režģa defektu termiskās nelīdzsvarotības apstākļos, kā arī sprieguma un termiskās nelīdzsvarotības apstākļos tas veidos plaisu avotus un pat paplašināsies, veidojot makro plaisas.

Ja metinātā un siltuma skartajā zonā ir ūdeņradis, tas samazinās tā izturību un radīs ūdeņraža embitlību. Martensitic rūdītie audi ar augstu oglekļa saturu ir ļoti jutīgi pret ūdeņraža embitlību un auksto plaisāšanas jutīgumu. Siltuma skartās zonas maksimālo cietību parasti izmanto metināšanā, lai novērtētu noteiktu augstas stipruma tēraudu sacietēšanas tendenci.

Otrkārt, ūdeņradis

Ūdeņradis ir viens no svarīgiem faktoriem, kas izraisa aukstas plaisāšanas veidošanos augstas izturības tērauda metināšanā, un tas padara to ar aizkavētu raksturu, parasti ūdeņraža izraisītu aizkavētu plaisāšanu, ko sauc par 'ūdeņraža plaisāšanu ' vai 'ūdeņraža izraisītu plaisāšanu'. Iemesls 'kavēšanās ' ir tāds, ka ūdeņradim ir nepieciešams noteikts laiks, lai difūzs tērauds, savāktu mikroskopiskos defektos, radītu spriegumus un plaisu.

Jo augstāks ūdeņraža saturs augstas izturības tērauda metinātajā savienojumā, jo lielāka jutība pret plaisāšanu un, kad ūdeņraža saturs ir lielāks par noteiktu kritisko vērtību, sāksies plaisāšana, kritiskās vērtības lielums katrā gadījumā atšķiras.

Ja ūdeņraža koncentrācija metinātajā siltuma skartajā zonā ir pietiekami augsta, martensīta audu (ja tāda ir) tiks turpināta un tādējādi plaisu veidošanās.

Treškārt, stresa stāvoklis

Augstas izturības tērauda metināšanas aukstā plaisāšana ir atkarīga ne tikai no tērauda sacietēšanas tendences, ūdeņraža kaitīgās ietekmes, bet arī atkarīga no metinātās locītavas stresa stāvokļa, un dažreiz stresa stāvoklim pat ir izšķiroša loma. Termiskais spriegums (nevienmērīga sildīšana un dzesēšana), fāžu maiņas spriegums (organizācijas tilpuma maiņa fāzes maiņas laikā) un struktūras forma, metināšanas secība utt.

Iepriekš minētie trīs aukstās plaisāšanas veidošanās elementi, katram ir savs raksturīgais likums, bet arī ietekmē viens otru. Kopumā siltuma skarta zona un metinātā metāla sacietēšanas tendence ir plaisāšanas iekšējie faktori, savukārt ūdeņradim var būt kaitīga loma plaisāšanas izraisīšanā tikai tad, ja tēraudā ir rūdīts audu veidošanās.