Dễ dàng hiểu được các khuyết tật hàn - Vết nứt tầng

Vết nứt hàn là loại khuyết tật hàn có hại nhất, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất, độ an toàn và độ tin cậy của kết cấu hàn. Hôm nay, tôi sẽ đưa các bạn tìm hiểu một trong những loại vết nứt - vết nứt phân lớp.

---

01

Các tạp chất phi kim loại, một số tạp chất phi kim loại (như sunfua, silicat) trong thép được cuộn thành các dải song song với hướng cán trong quá trình cán của tấm thép, dẫn đến sự khác biệt về tính chất cơ học của thép. Các tạp chất là yếu tố tiềm ẩn và là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng rách tầng trong kết cấu hàn.

02

Kiềm chế căng thẳng. Do chu trình nhiệt hàn sẽ xuất hiện lực cản trong mối hàn. Đối với một tấm dày được cán hình chữ T và mối nối chéo nhất định, trong điều kiện các thông số hàn không đổi, sẽ xuất hiện ứng suất hạn chế tới hạn hoặc hạn chế uốn. Độ bền, khi lớn hơn giá trị này, rất dễ tạo ra vết rách dạng lớp.

03

Sự khuếch tán hydro, hydro là yếu tố thúc đẩy quá trình nứt. Do sự khuếch tán của hydro và sự kết hợp của các phân tử, ứng suất cục bộ tăng mạnh. Khi hydro tích tụ ở phần cuối của tạp chất, nó sẽ làm mất độ bám dính giữa tạp chất phi kim loại và kim loại, đồng thời sẽ phá vỡ các tạp chất liền kề. Kim loại thể hiện các đặc tính đứt gãy do hydro gây ra trên vết nứt.

04

Tính chất kim loại cơ bản, mặc dù tạp chất là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng rách lớp, nhưng tính chất cơ học của kim loại cũng có tác động đáng kể đến hiện tượng rách lớp. Độ bền dẻo của kim loại kém, vết nứt càng dễ mở rộng, nghĩa là khả năng chống rách của lớp mỏng kém.

---

Để ngăn chặn sự xuất hiện của các vết nứt phân lớp, ứng suất hướng Z và sự tập trung ứng suất chủ yếu được tránh trong quá trình thiết kế và thi công. Các biện pháp cụ thể như sau:

1. Cải thiện thiết kế khớp và giảm sức căng của dây đai. Các biện pháp cụ thể như: kéo dài phần cuối của tấm đánh lửa hồ quang đến một độ dài nhất định có tác dụng ngăn chặn sự hình thành vết nứt; thay đổi cách bố trí đường hàn để thay đổi hướng ứng suất co ngót của đường hàn, thay đổi tấm đánh lửa hồ quang thẳng đứng thành tấm đánh lửa hồ quang ngang, thay đổi vị trí của mối hàn, Làm cho hướng ứng suất tổng của mối nối song song với lớp cán có thể cải thiện đáng kể khả năng chống rách tầng. 

 2. Sẽ thuận lợi hơn nếu áp dụng các phương pháp hàn phù hợp, chẳng hạn như hàn khí bảo vệ và hàn hồ quang chìm, với xu hướng nứt nguội thấp, có lợi cho việc cải thiện khả năng chống rách từng lớp. 

 3. Sử dụng vật liệu hàn phù hợp với cường độ thấp, khi kim loại mối hàn có điểm chảy thấp và độ dẻo cao, dễ tập trung biến dạng lên mối hàn và giảm biến dạng ở vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của kim loại cơ bản, có thể cải thiện khả năng chống rách tầng. 

 4. Trong ứng dụng công nghệ hàn sử dụng lớp cách ly bề mặt; mối hàn đối xứng giúp phân bố biến dạng đồng đều và giảm nồng độ biến dạng. 

 5. Để ngăn ngừa hiện tượng rách lớp do nứt nguội, nên áp dụng một số biện pháp ngăn ngừa nứt nguội càng nhiều càng tốt, chẳng hạn như tăng mức gia nhiệt trước thích hợp, kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp, v.v. Ngoài ra, ủ trung gian và các phương pháp giảm căng thẳng khác cũng có thể được áp dụng. 6. Chúng tôi cũng có thể kiểm soát kích thước của đường hàn và áp dụng quy trình hàn chân hàn nhỏ và hàn nhiều đường.