Pochopte ľahko chyby zvárania – laminárne trhliny

Trhliny pri zváraní sú najškodlivejším typom chýb zvárania, ktoré vážne ovplyvňujú výkon a bezpečnosť a spoľahlivosť zváraných konštrukcií. Dnes vás zoznámim s jedným z typov trhlín – vrstvenými trhlinami.

01

Nekovové inklúzie, niektoré nekovové inklúzie (ako sú sulfidy, kremičitany) v oceli sú valcované do pásov rovnobežných so smerom valcovania počas procesu valcovania oceľového plechu, čo má za následok rozdiely v mechanických vlastnostiach ocele Inklúzie sú potenciálnymi faktormi a hlavnou príčinou laminárneho trhania vo zváraných konštrukciách.

02

Obmedzovací stres. V dôsledku tepelného cyklu zvárania bude v zvarovom spoji pôsobiť obmedzujúca sila. Pre daný valcovaný hrubý plech v tvare písmena T a krížový spoj, za podmienok konštantných parametrov zvárania, existuje kritické zadržiavacie napätie alebo obmedzenie ohybu. Pevnosť, keď je väčšia ako táto hodnota, je ľahké vytvoriť lamelové trhanie.

03

Difúzia vodíka, vodík je faktorom podporujúcim praskanie. V dôsledku difúzie vodíka a kombinácie molekúl sa lokálne napätie prudko zvyšuje. Keď sa vodík nahromadí na konci inklúzie, podporuje stratu adhézie medzi nekovovou inklúziou a kovom a rozbije susedné inklúzie. Kov na lomu vykazuje vodíkom indukované lomové charakteristiky.

04

Vlastnosti základného kovu, hoci inklúzie sú hlavnou príčinou lamelového trhania, mechanické vlastnosti kovu majú tiež významný vplyv na lamelárne trhanie. Plastová húževnatosť kovu je slabá, čím ľahšie sa trhlina rozširuje, to znamená, že schopnosť odolávať lamelárnemu trhaniu je slabá.

Aby sa predišlo vzniku vrstvených trhlín, v procese navrhovania a konštrukcie sa predovšetkým vyhýba namáhaniu v smere Z a koncentrácii napätia. Konkrétne opatrenia sú nasledovné:

1. Zlepšite dizajn kĺbov a znížte namáhanie obmedzovačov. Špecifické opatrenia, ako napríklad: predĺženie konca zapaľovacej platne oblúka na určitú dĺžku, čo má za následok zabránenie vzniku trhlín; zmena rozloženia zvarového švu na zmenu smeru zmršťovacieho napätia zvarového švu, zmena zvislej zapaľovacej platne oblúka na vodorovnú zapaľovaciu platňu oblúka, zmena polohy zvaru, vytvorenie smeru celkového napätia spoja rovnobežného s valcovacou vrstvou môže výrazne zlepšiť odolnosť voči laminárnemu roztrhnutiu. 

 2. Je výhodné použiť vhodné metódy zvárania, ako je zváranie v ochrannej atmosfére plynu a zváranie pod tavivom, s nízkou tendenciou k praskaniu za studena, čo je výhodné na zlepšenie odolnosti voči laminárnemu trhaniu. 

 3. Pri použití zváracích materiálov s nízkou pevnosťou, keď má zvarový kov nízku medzu klzu a vysokú ťažnosť, je ľahké sústrediť napätie na zvar a znížiť napätie v tepelne ovplyvnenej zóne základného kovu, čo môže zlepšiť odolnosť voči laminárnemu roztrhnutiu. 

 4. Pri aplikácii technológie zvárania sa používa povrchová izolačná vrstva; zváranie je symetrické, aby bolo rozdelenie deformácie rovnomerné a aby sa znížila koncentrácia deformácie. 

 5. Aby sa predišlo laminárnemu trhaniu spôsobenému praskaním za studena, mali by sa podľa možnosti prijať niektoré opatrenia na zabránenie vzniku trhlín za studena, ako je vhodné zvýšenie predhrievania, kontrola teploty medzivrstvy atď. Okrem toho je možné prijať aj medzižíhanie a iné metódy na zmiernenie napätia. 6. Môžeme tiež kontrolovať veľkosť zvarového švu a prijať proces zvárania malých zváracích nožičiek a viacpriechodového zvárania.