Kaynakta soğuk çatlakların nedenleri

Soğuk çatlama, kaynak üretiminde daha yaygın bir çatlak türüdür, bu da kaynak daha düşük bir sıcaklığa soğutulduğunda, düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çelikler için, martensitik dönüşüm sıcaklığı etrafında meydana gelir. Soğuk çatlak oluşumunun üç elemanı, çeliğin sertleşme eğilimi, kaynağın hidrojen içeriği ve dağılımının ve kaynaklı eklemin stres durumudur.

I. Sertleştirme eğilimi

Çeliğin sertleştirme eğilimi esas olarak kimyasal bileşimine ve soğutma koşullarına bağlıdır. Çeliğin sertleşme eğilimi ne kadar büyük olursa, kaynak yaparken soğuk çatlak üretme olasılığı o kadar artar. Sertleştirme eğilimi ne kadar büyük olursa, kaynağın ısıtıldığında daha fazla martensit organizasyonu üreteceği ve martensit deformasyon kapasitesinin kırılgan kırıklara düşük eğilimli olduğu anlamına gelir. Kaynaklı derzlerin sertleştirme eğilimi, kimyasal bileşime, soğutma koşullarına, aynı zamanda kaynak işlemi, plaka kalınlığının yapısı.

Bunlar arasında, kimyasal bileşimin çeliğin sertleşme eğilimi üzerindeki etkisi, karbon eşdeğeri yöntem [2] kullanılarak kabaca tahmin edilebilir.

CE (IIW) = C + MN / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

Örneğin, 20 mm'den küçük çelik plakalar için, CE <%0.4 olduğunda sertleştirme eğilimi anlamlı değildir.

Büyük bir sertleştirme eğilimine sahip metal, termal dengesizlik koşulu altında çok sayıda kafes kusuru oluşturacak ve stres ve termal dengesizlik koşulu altında, çatlak kaynakları oluşturacak ve hatta makro çatlaklar oluşturmak için genişleyecektir.

Kaynak ve ısıya etkilenen bölgede hidrojen mevcutsa, tokluğunu azaltacak ve hidrojen sarsıntısı üretecektir. Yüksek karbonlu martensitik sertleştirilmiş doku, hidrojen kucaklama ve soğuk çatlama hassasiyetine karşı çok duyarlıdır. Isıdan etkilenen bölgenin maksimum sertliği, bazı yüksek mukavemetli çeliklerin sertleşme eğilimini değerlendirmek için kaynakta yaygın olarak kullanılır.

İkincisi, hidrojen

Hidrojen, yüksek mukavemetli çelik kaynağında soğuk çatlak oluşumuna neden olan önemli faktörlerden biridir ve gecikmeli bir karaktere sahip, genellikle 'hidrojen çatlaması ' veya 'hidrojen kaynaklı çatlak ' adı verilen hidrojen kaynaklı gecikmeli çatlaklara sahiptir. 'Gecikme ' in nedeni, hidrojenin çelikte yayılması, mikroskobik kusurlarda toplanması, stres üretmesi ve çatlak oluşturması belirli bir zaman almasıdır.

Yüksek mukavemetli çeliğin kaynaklı eklemindeki hidrojen içeriği ne kadar yüksek olursa, çatlamaya duyarlılık o kadar büyük olur ve hidrojen içeriği belirli bir kritik değerden büyük olduğunda, çatlak ortaya çıkmaya başlar, kritik değerin boyutu durumdan duruma değişir.

Kaynaklı ısıldan etkilenen bölgedeki hidrojen konsantrasyonu yeterince yüksek olduğunda, martensitik dokunun (varsa) daha fazla kucaklanması ve dolayısıyla çatlakların oluşumu olacaktır.

Üçüncüsü, stres durumu

Yüksek mukavemetli çelik kaynak soğuk çatlaması sadece çelik sertleştirme eğilimine, hidrojenin zararlı etkilerine bağlı değildir, aynı zamanda kaynaklı eklemin stres durumuna da bağlıdır ve bazen stres durumu bile belirleyici bir rol oynar. Termal stres (eşit olmayan ısıtma ve soğutma), faz değişim stresi (faz değişimi sırasında organizasyonun hacim değişimi) ve kaynaklı eklemin yapının, kaynak dizisinin vb. Biçimi kısıtlayıcı kuvveti oluşturabilir.

Soğuk çatlama oluşumunun yukarıda belirtilen üç unsuru olan her birinin kendi içsel yasası vardır, ancak birbirini de etkiler. Genel olarak, ısıdan etkilenen bölge ve kaynak metalinin sertleştirme eğilimi çatlama için içsel faktörlerdir, hidrojen ise sadece çelikte sertleştirilmiş doku oluşumu olduğunda çatlamayı indüklemede zararlı rolünü oynayabilir.