Vzroki za hladne razpoke pri varjenju

Hladno razpokanje je pogostejša vrsta razpok pri proizvodnji varjenja, ki se pojavi, ko se zvar ohladi na nižjo temperaturo, za jekla z nizko zlitino, okoli temperature martenzitne transformacije. Trije elementi tvorbe hladnih razpok so nagnjenost jekla, vsebnost vodika v zvaru in njeno porazdelitev ter stresno stanje varjenega sklepa.

I. Utrjevanje težnje

Utrjevanje jekla je odvisno predvsem od njegove kemične sestave in hladilnih pogojev. Večja kot je utrjevalna težnja jekla, večja je verjetnost, da pri varjenju povzroči hladno razpokanje. Ker večja težnja za utrjevanje pomeni, da bo zvar proizvajal več martenzitne organizacije, ko se ogreje, in martenzitna deformacijska sposobnost je nizka nagnjena k krhkemu zlomu. Utrjevalna težnja varjenih sklepov, poleg kemijske sestave, hladilnih pogojev, pa tudi s postopkom varjenja, strukture debeline plošče.

Med njimi je mogoče vpliv kemične sestave na težnjo jekla približno oceniti z uporabo ogljikove enakovredne metode [2], kot sledi.

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

Na primer, za jeklene plošče, ki so debeline manj kot 20 mm, utrjevanje ni pomembna, če je CE <0,4%.

Kovina z veliko težnjo po utrjevanju bo tvorila veliko število napak pri rešetkah pod pogojem toplotnega neravnovesja, pod pogojem stresa in toplotnega neravnovesja pa bo tvorila vire razpok in se celo razširila na makro razpoke.

Če je vodik prisoten v območju zvara in toplote, bo zmanjšala svojo žilavost in ustvarila vodnovo vodikovo okolje. Martenzivno kašeno tkivo z visoko ogljikom je zelo občutljivo na vodikovo krčenje in hladno občutljivost. Največja trdota toplotno prizadete cone se običajno uporablja pri varjenju za oceno utrjevanja nagnjenosti nekaterih visokih trdnih jekel.

Drugič, vodik

Vodik je eden izmed pomembnih dejavnikov, ki povzroča nastanek hladnega razpoka v jeklenem varjenju z visoko trdnostjo in da ima zakasnjen značaj, običajno zakasnjeni razpok, ki ga povzroča vodik, imenovano 'pokanje vodika ' ali ', ki ga povzročajo vodikovo razpokanje '. Razlog za 'zamuda ' je v tem, da traja določen čas, da se vodik razprši v jeklu, se zbere pri mikroskopskih napakah, ustvarja napetosti in razpoka.

Večja kot je vsebnost vodika v varjenem sklepu jekla z visoko trdnostjo, večja je dovzetnost za pokanje, in ko je vsebnost vodika večja od določene kritične vrednosti, se bo začelo pojavljati razpokanje, velikost kritične vrednosti se razlikuje od primera do primera.

Ko je koncentracija vodika v varjenem toplotno območju dovolj visoka, bo še dodatno zajebavanje martenzitnega tkiva (če obstaja) in s tem nastajanje razpok.

Tretjič, stanje stresa

Visoko trdno jekleno varjenje hladno pokanje ni odvisno le od nagnjenosti jeklene utrjevanja, škodljivih učinkov vodika, ampak je odvisno tudi od stresnega stanja varjenega sklepa in včasih ima stresno stanje celo odločilno vlogo. Toplotni stres (neenakomerno ogrevanje in hlajenje), fazna sprememba napetosti (sprememba volumna organizacije med spremembo faze) in oblika strukture, zaporedje varjenja itd. Varjenega sklepa lahko tvorijo omejitveno silo.

Zgoraj omenjeni trije elementi tvorbe hladnega razpoka, vsak ima svoj notranji zakon, hkrati pa vpliva tudi na drug drugega. Na splošno sta toplotno prizadeto območje in utrjevalna težnja kovine zvara bistvena dejavnika za razpokanje, medtem ko lahko vodik igra svojo škodljivo vlogo pri sprožitvi leženja le, kadar je v jeklom utrjeno nastajanje tkiva.