Príčiny studených trhlín pri zváraní

Praskovanie za studena je častejším typom krakovania pri výrobe zvárania, ktoré sa vyskytuje, keď sa zvar ochladí na nižšiu teplotu, pre nízko vysoké pevné ocele, okolo teploty martenzitickej transformácie. Tri prvky tvorby studenej trhliny sú tvrdenie ocele, obsah vodíka v zvaru a jeho distribúcia a stresový stav zváraného kĺbu.

I. Stvrdenie tendencie

Stvrdenie ocele závisí hlavne od jej chemického zloženia a ochladzovania. Čím väčšia je tendencia tvrdenia ocele, tým je pravdepodobnejšie, že pri zváraní spôsobí praskanie za studena. Pretože čím väčšia tendencia tvrdenia znamená, že zvar bude pri zahrievaní produkovať viac martenzitovej organizácie a kapacita martenzitov je nízka náchylná na krehké zlomeniny. Stvrdenie tendencie zváraných kĺbov, okrem chemického zloženia, podmienok chladenia, ale aj pri procese zvárania, štruktúra hrúbky dosky.

Spomedzi nich je možné vplyv chemického zloženia na tvrdenie ocele zhruba odhadnúť pomocou metódy ekvivalentu uhlíka [2].

CE (IIW) = C + Mn / 6 + (CR + MO + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

Napríklad pre oceľové platne s nižšou ako 20 mm hrúbka nie je tendencia kalenia významná, keď CE <0,4%.

Kov s veľkou tvrdením bude tvoriť veľké množstvo defektov mriežky pod podmienkou tepelnej nerovnováhy a pod podmienkou stresu a tepelnej nerovnováhy, bude tvoriť zdroje trhlín a dokonca sa rozšíri na tvorbu makro prasklín.

Ak je vodík prítomný v zóne zvaru a tepelne, zníži svoju húževnatosť a spôsobí vodík. Martenzitické tkanivo s vysokým obsahom uhlíka je veľmi citlivé na ohromenie vodíka a citlivosť na krakovanie za studena. Maximálna tvrdosť zóny ovplyvnenej tepelne sa bežne používa pri zváraní na vyhodnotenie tendencie kalenia určitých vysokopevnostných ocelí.

Po druhé, vodík

Vodík je jedným z dôležitých faktorov, ktoré spôsobujú tvorbu krakovania za studena vo vysokopevnostnom oceľovom zváraní, a vytvára oneskorený znak, zvyčajne vodíkové vyvolané oneskorené krakovanie nazývané „vodíkové praskanie “ alebo „vodíkovo indukované krakovanie “. Dôvodom 'oneskorenia ' je to, že trvá určité množstvo času, kým sa vodík rozptýlia v oceli, zhromažďuje sa pri mikroskopických defektoch, vytvára napätie a trhliny.

Čím vyšší je obsah vodíka vo zváranom kĺbe s vysokou úrovňou ocele, tým väčšia je citlivosť na krakovanie a keď je obsah vodíka väčší ako určitá kritická hodnota, začne sa objavovať praskanie, veľkosť kritickej hodnoty sa líši od prípadu k prípadu.

Ak je koncentrácia vodíka vo zváranej teplom ovplyvnenej zóne dostatočne vysoká, bude sa ešte viac zapojiť martenzitického tkaniva (ak existuje), a teda k vytvoreniu trhlín.

Po tretie, stresový stav

Vysoko pevné oceľové zváranie za studena krakovanie nielen závisí od tendencie kalenia ocele, škodlivých účinkov vodíka, ale tiež závisí od stresového stavu zváraného kĺbu a niekedy aj stresový stav zohráva rozhodujúcu úlohu. Tepelné napätie (nerovnomerné zahrievanie a chladenie), napätie fázovej zmeny (zmena objemu organizácie počas fázovej zmeny) a forma štruktúry, zváracia sekvencia atď. Zváraného kĺbu môžu tvoriť obmedzujúcu silu.

Vyššie uvedené tri prvky tvorby praskania za studena, každý má svoj vlastný vnútorný zákon, ale tiež sa navzájom ovplyvňuje. Všeobecne platí, že zóna postihnutá tepelne a tvrdenie tendencie zvarového kovu sú vnútornými faktormi praskania, zatiaľ čo vodík môže hrať svoju škodlivú úlohu pri indukcii praskania iba vtedy, keď sa v oceli došlo k tvorbe tvrdeného tkaniva.