เข้าใจข้อบกพร่องในการเชื่อมได้อย่างง่ายดาย - รอยแตกแบบลามิเนต

รอยแตกจากการเชื่อมถือเป็นข้อบกพร่องในการเชื่อมที่อันตรายที่สุด ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือของโครงสร้างที่เชื่อม วันนี้ผมจะพามารู้จักรอยแตกประเภทหนึ่ง – รอยแตกแบบชั้นๆ

---

01

สารเจือที่ไม่ใช่โลหะ สารเจือปนที่ไม่ใช่โลหะบางชนิด (เช่น ซัลไฟด์ ซิลิเกต) ในเหล็กจะถูกรีดเป็นแถบขนานกับทิศทางการรีดในระหว่างกระบวนการรีดของแผ่นเหล็ก ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลของเหล็กแตกต่างกัน สารเจือปนเป็นปัจจัยที่เป็นไปได้และสาเหตุหลักของการฉีกขาดแบบลามินาร์ในโครงสร้างเชื่อม

02

ระงับความเครียด เนื่องจากวงจรความร้อนของการเชื่อมจะมีแรงยึดเหนี่ยวในรอยเชื่อม สำหรับแผ่นหนาที่รีดเป็นรูปตัว T และข้อต่อขวาง ภายใต้เงื่อนไขของพารามิเตอร์การเชื่อมคงที่ จะเกิดความเครียดจากแรงยึดเหนี่ยวที่สำคัญหรือแรงยึดเหนี่ยวในการโค้งงอ ความแข็งแกร่ง เมื่อมากกว่าค่านี้ ทำให้เกิดการฉีกขาดแบบลาเมลลาร์ได้ง่าย

03

การแพร่กระจายของไฮโดรเจน ไฮโดรเจนเป็นปัจจัยส่งเสริมการแตกร้าว เนื่องจากการแพร่กระจายของไฮโดรเจนและการรวมกันของโมเลกุล ความเครียดในท้องถิ่นจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อไฮโดรเจนสะสมในตอนท้ายของการรวมเข้าด้วยกัน จะทำให้เกิดการสูญเสียการยึดเกาะระหว่างสิ่งที่รวมที่ไม่ใช่โลหะกับโลหะ และจะทำลายสิ่งที่รวมที่อยู่ติดกัน โลหะมีลักษณะการแตกหักที่เกิดจากไฮโดรเจนบนจุดแตกหัก

04

คุณสมบัติของโลหะพื้นฐาน แม้ว่าการรวมเข้าด้วยกันจะเป็นสาเหตุหลักของการฉีกขาดแบบลาเมลลาร์ แต่คุณสมบัติทางกลของโลหะก็มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการฉีกขาดแบบลาเมลลาร์เช่นกัน โลหะมีความเหนียวพลาสติกต่ำ รอยแตกร้าวจะขยายได้ง่ายขึ้น กล่าวคือ ความสามารถในการต้านทานการฉีกขาดของแผ่นลาเมลลาร์ไม่ดี

---

เพื่อป้องกันการเกิดรอยแตกร้าวเป็นชั้นๆ ส่วนใหญ่จะหลีกเลี่ยงความเค้นในทิศทาง Z และความเข้มข้นของความเค้นในกระบวนการออกแบบและก่อสร้าง มาตรการเฉพาะมีดังนี้:

1. ปรับปรุงการออกแบบข้อต่อและลดความเครียดจากความยับยั้งชั่งใจ มาตรการเฉพาะเช่น: การขยายส่วนปลายของแผ่นจุดระเบิดส่วนโค้งให้มีความยาวที่กำหนดซึ่งมีผลในการป้องกันการเกิดรอยแตกร้าว การเปลี่ยนเค้าโครงตะเข็บการเชื่อมเพื่อเปลี่ยนทิศทางของความเค้นหดตัวของตะเข็บเชื่อม การเปลี่ยนแผ่นจุดระเบิดส่วนโค้งแนวตั้งเป็นแผ่นจุดระเบิดส่วนโค้งแนวนอน เปลี่ยนตำแหน่งของการเชื่อม ทำให้ทิศทางความเค้นรวมของข้อต่อขนานกับชั้นกลิ้งสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการฉีกขาดแบบลามิเนตได้อย่างมาก 

 2. มีข้อได้เปรียบที่จะใช้วิธีการเชื่อมที่เหมาะสม เช่น การเชื่อมแบบป้องกันแก๊สและการเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำ โดยมีแนวโน้มของการแตกร้าวเย็นต่ำ ซึ่งเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงความต้านทานต่อการฉีกขาดแบบราบเรียบ 

 3. การใช้วัสดุการเชื่อมที่มีความแข็งแรงต่ำ เมื่อโลหะเชื่อมมีจุดให้ผลผลิตต่ำและความเหนียวสูง มันง่ายที่จะรวมความเครียดไว้ที่การเชื่อม และลดความเครียดในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของโลหะฐาน ซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการฉีกขาดแบบราบเรียบ 

 4. ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเชื่อมจะใช้ชั้นแยกพื้นผิว การเชื่อมมีความสมมาตรเพื่อให้การกระจายความเครียดสม่ำเสมอและลดความเข้มข้นของความเครียด 

 5. เพื่อป้องกันการฉีกขาดแบบลามินาร์ที่เกิดจากการแตกร้าวด้วยความเย็น ควรใช้มาตรการบางอย่างเพื่อป้องกันการแตกร้าวด้วยความเย็นให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เช่น การเพิ่มความร้อนล่วงหน้าอย่างเหมาะสม การควบคุมอุณหภูมิระหว่างชั้น เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถใช้วิธีการอบอ่อนระดับกลางและวิธีการบรรเทาความเครียดอื่น ๆ ได้อีกด้วย 6. เรายังสามารถควบคุมขนาดของตะเข็บการเชื่อมและใช้กระบวนการเชื่อมของตีนเชื่อมขนาดเล็กและการเชื่อมแบบหลายรอบ