Preprosto razumevanje napak pri varjenju - Laminarne razpoke

Varilne razpoke so najbolj škodljiva vrsta varilnih napak, ki resno vplivajo na delovanje ter varnost in zanesljivost varjenih konstrukcij. Danes vas bom popeljala v spoznavanje ene od vrst razpok – plastnih razpok.

---

01

Nekovinski vključki, nekateri nekovinski vključki (kot so sulfidi, silikati) v jeklu se med postopkom valjanja jeklene plošče valjajo v trakove, vzporedne s smerjo valjanja, kar povzroči razlike v mehanskih lastnostih jekla. Vključki so možni dejavniki in glavni vzrok za laminarne trganje v varjenih konstrukcijah.

02

Zadrževalni stres. Zaradi termičnega cikla varjenja bo v zvarjenem spoju prisotna zadrževalna sila. Za dano valjano debelo ploščo v obliki črke T in križni spoj, pod pogojem konstantnih varilnih parametrov, obstaja kritična zadrževalna napetost ali upogibna omejitev. Trdnost, ko je večja od te vrednosti, je enostavno proizvesti lamelno trganje.

03

Difuzija vodika, vodik je spodbujevalni dejavnik za pokanje. Zaradi difuzije vodika in kombinacije molekul se lokalna napetost močno poveča. Ko se vodik kopiči na koncu vključka, spodbuja izgubo oprijema med nekovinskim vključkom in kovino ter zlomi sosednje vključke. Kovina na zlomu kaže značilnosti loma, ki ga povzroči vodik.

04

Lastnosti navadne kovine, čeprav so vključki glavni vzrok za trganje lamel, mehanske lastnosti kovine prav tako pomembno vplivajo na trganje lamel. Plastična žilavost kovine je slaba, razpoka se lažje razširi, to pomeni, da je odpornost proti lamelnemu trganju slaba.

---

Da bi preprečili nastanek večplastnih razpok, se v procesu načrtovanja in gradnje v glavnem izogibamo napetosti v smeri Z in koncentraciji napetosti. Posebni ukrepi so naslednji:

1. Izboljšajte zasnovo sklepov in zmanjšajte obremenitev zadrževalnika. Posebni ukrepi, kot so: podaljšanje konca plošče za vžig obloka na določeno dolžino, kar vpliva na preprečevanje nastanka razpok; spreminjanje postavitve varilnega šiva za spremembo smeri napetosti krčenja varilnega šiva, spreminjanje navpične plošče za vžig obloka v vodoravno ploščo za vžig obloka, spreminjanje položaja zvara, če je skupna smer napetosti spoja vzporedna z valjajočim se slojem, lahko močno izboljša odpornost proti laminarnemu trganju. 

 2. Prednostno je sprejeti ustrezne metode varjenja, kot je varjenje v zaščitnem plinu in varjenje pod praškom, z nizko nagnjenostjo k hladnim razpokam, kar je koristno za izboljšanje odpornosti proti laminarnemu trganju. 

 3. Z uporabo ujemajočih se varilnih materialov z nizko trdnostjo, ko ima zvar nizko točko tečenja in visoko duktilnost, je enostavno koncentrirati obremenitev na zvar in zmanjšati obremenitev v toplotno prizadetem območju osnovne kovine, kar lahko izboljša odpornost proti laminarnemu trganju. 

 4. Pri uporabi varilne tehnologije se uporablja izolacijski sloj površinske površine; varjenje je simetrično, da se enakomerno porazdeli deformacija in zmanjša koncentracija deformacije. 

 5. Da bi preprečili laminarno trganje, ki ga povzroči hladno razpokanje, je treba, kolikor je to mogoče, sprejeti nekatere ukrepe za preprečevanje hladnega razpokanja, kot je ustrezno povečanje predgretja, nadzor temperature vmesnega sloja itd. Poleg tega je mogoče sprejeti tudi vmesno žarjenje in druge metode za zmanjšanje napetosti. 6. Prav tako lahko nadziramo velikost varilnega šiva in sprejmemo postopek varjenja majhnih varilnih nog in varjenja z več prehodi.