A soldagem rachaduras em sua natureza em pontos, pode ser dividida em rachaduras quentes, rachaduras em reaquecimento, rachaduras frias, rasgo laminado e assim por diante. A seguir, estão apenas sobre as causas de várias rachaduras, características e métodos de prevenção para elaboração específica.
1. Rachaduras térmicas
É produzido em altas temperaturas durante a soldagem, a chamada rachadura térmica, que é caracterizada por rachaduras ao longo dos limites originais de grãos de austenita. De acordo com o material de metal de solda (aço de alta resistência de baixa liga, aço inoxidável, ferro fundido, ligas de alumínio e alguns metais especiais, etc.), a forma de rachadura térmica, a faixa de temperatura e o principal motivo também é diferente. Atualmente, as rachaduras térmicas são divididas em três categorias principais, como rachaduras de cristalização, rachaduras em liquefação e rachaduras multilaterais.
(1) As trincas de cristalização são produzidas principalmente em aço carbono contendo mais impurezas, solda de aço de baixa liga (contendo S, P, C, Si é alta) e aço austenítico de fase monofásica, ligas à base de níquel e alguma solda de liga de alumínio. Essa trinca está no processo de soldagem de cristalização, nas proximidades da linha de fase sólida, devido à solidificação da contração do metal, o metal líquido residual é insuficiente, não pode ser adicionado em tempo hábil, sob a ação da tensão ocorre ao longo da rachadura de cristal.
As medidas preventivas são: em fatores metalúrgicos, ajuste apropriado da composição do metal de solda, reduz a faixa de zona de temperatura quebradiça para controlar a solda em enxofre, fósforo, carbono e outras impurezas prejudiciais; Refine o grão de metal de solda, ou seja, a adição apropriada de elementos como Mo, V, Ti, NB, etc.; Em termos de tecnologia, pode ser pré -aquecido antes da soldagem, controlar a linha de energia, reduzir as restrições das juntas e outros aspectos para prevenir e controlar.
(2) A rachadura de liquefação na zona próxima é um tipo de microcrack que rachada ao longo do limite de grão austenita, que é muito pequeno em tamanho e ocorre na zona próxima do HAZ ou intercalador. Sua causa é geralmente devida à soldagem perto de metal da área de costura ou metal entrelaçadores de solda, a altas temperaturas, para que essas regiões dos limites de grãos de austenita nos constituintes eutéticos de baixa fusão sejam re-derretidos, sob a ação do estresse de tração ao longo da rachadura intergranular e a formação de rachaduras de lembactação.
Esse tipo de prevenção de rachaduras e medidas de controle e rachaduras de cristalização são basicamente as mesmas. Especialmente na metalurgia, na medida do possível, reduzir o enxofre, fósforo, silício, boro e outros elementos constituintes eutéticos de baixa fusão do conteúdo é muito eficaz; No processo, você pode reduzir a energia da linha, reduzir a concavidade da linha de fusão do pool de fusão.
(3) As trincas de poligonização são causadas por plasticidade muito baixa em altas temperaturas durante a formação de poligonização. Esta rachadura não é comum e suas medidas de prevenção e controle podem ser adicionadas à solda para melhorar a energia de excitação de poligonização de elementos como Mo, W, Ti, etc.
2. Reaquecendo rachaduras
Geralmente, ocorre em alguns elementos de fortalecimento da precipitação de ligas de aço e alta temperatura (incluindo aço de alta resistência de baixa liga, aço resistente ao calor perlítico, a precipitação fortalecia as ligas de alta temperatura, bem como alguns aço inoxidável austenítico), eles não encontraram rachaduras após a soldagem, mas nos processos de tratamento de calor. As rachaduras no reaquecimento surgem na zona afetada pelo calor da solda das partes de cristal grosso superaquecido, cuja direção fica ao longo da linha de fusão da extensão do limite de grão de cristal grossa austenita.
Prevenção e controle do reaquecimento da seleção de materiais, você pode escolher o aço de grão fino. Em termos de processo, escolha uma energia de linha menor, escolha uma temperatura de pré -aquecimento mais alta e, com as medidas de calor posteriores, escolha um material de soldagem de baixa correspondência para evitar a concentração de tensão.
3. Frack frio
Ocorre principalmente em aço alto e médio de aço de carbono, zona afetada por calor de soldagem de aço médio e baixa, mas alguns metais, como algum aço de força ultra-alta, ligas de titânio e titânio, etc. Às vezes, as rachaduras frias também ocorre na solda. Em geral, a tendência de endurecimento do grau de aço, o teor de hidrogênio e a distribuição das articulações soldadas, bem como as juntas são submetidas ao estado do estresse confinante, são os três principais fatores de soldagem de aço de alta resistência para produzir rachaduras frias. A organização martensítica formada após soldagem sob a ação do hidrogênio elementar, juntamente com o estresse de tração, são formadas rachaduras frias. Sua formação é geralmente através do cristal ou ao longo do cristal. As rachaduras frias são geralmente categorizadas como rachaduras do pé, rachaduras sob soldas e rachaduras de raiz.
A prevenção e o controle de rachaduras frias podem ser da composição química da peça de trabalho, a escolha de materiais de soldagem e medidas de processo em três aspectos. Deve tentar escolher materiais com menor equivalente a carbono; Os consumíveis de soldagem devem ser selecionados com baixos eletrodos de hidrogênio, as soldas devem ser correspondidas com baixa resistência, para alta tendência a frio do material também pode ser selecionada consumíveis de soldagem austenítica; O controle razoável da energia da linha, o pré-aquecimento e o tratamento pós-calor é impedir e controlar o rachaduras frias das medidas do processo.
Na produção de soldagem devido ao uso de aço, materiais de soldagem, diferentes tipos de estruturas, aço e construção de diferentes condições específicas, pode haver uma variedade de formas de rachaduras frias. No entanto, a principal coisa que é frequentemente encontrada na produção é atrasada.
Rachaduras atrasadas têm os três formulários a seguir:
(1) Rachaduras de dedos da solda - Essa trinca se origina na junção do material base e da solda, e existem áreas óbvias de concentração de estresse. A direção da trinca é frequentemente paralela ao canal de solda, geralmente começando da superfície do dedo da solda até a profundidade da expansão do material pai.
(2) Rachaduras sob o canal de solda - essa trinca ocorre geralmente na tendência de endurecimento, maior teor de hidrogênio da zona afetada pelo calor da solda. Geralmente, a direção da rachadura é paralela à linha de fusão.
(3) Crack de raiz - essa trinca é uma das formas mais comuns de rachaduras atrasadas e ocorre principalmente quando o teor de hidrogênio é alto e a temperatura de pré -aquecimento é insuficiente. Esse tipo de rachadura é semelhante às rachaduras da ponte de solda e se origina na raiz da solda, onde a concentração de tensão é maior. As rachaduras nas raízes podem ocorrer na seção grãos grossa da zona afetada pelo calor ou no metal de solda.
A tendência de endurecimento do grau de aço, o teor de hidrogênio da articulação soldada e sua distribuição, bem como o estado da articulação submetido à tensão confinante, são os três fatores principais que produzem rachaduras frias ao soldar aço de alta resistência. Esses três fatores são inter -relacionados e reforçando mutuamente sob certas condições.
A tendência de endurecimento do grau de aço é determinada principalmente pela composição química, espessura da placa, processo de soldagem e condições de resfriamento. Ao soldagem, quanto maior a tendência de endurecimento do grau de aço, maior a probabilidade de produzir rachaduras. Por que o endurecimento do aço causa rachaduras? Pode ser resumido nos dois aspectos a seguir.
R: A formação de organização de martensita dura quebradiça - martensita é carbono em uma solução sólida supersaturada de ferro, átomos de carbono com átomos intersticiais existem na treliça, de modo que os átomos de ferro se desviam da posição de equilíbrio, a treliça sofre uma grande aberração, resultando em organização em um estado endurecido. Especialmente em condições de soldagem, perto da área de costura da temperatura de aquecimento é muito alta, de modo que o crescimento de grãos austenita ocorre seriamente, quando o rápido resfriamento e austenita grosso será transformado em martensita grosseira. A partir da teoria da força dos metais, a martensita é uma organização quebradiça e difícil, a ocorrência de fraturas consumirá menos energia; portanto, as articulações soldadas com a presença de martensita, rachaduras são fáceis de formar e expandir.
B: O endurecimento formará mais defeitos da treliça - um grande número de defeitos da rede é formado quando o metal é submetido a condições termicamente desequilibradas. Esses defeitos da rede são principalmente vagas e luxações. Com o aumento da tensão térmica na zona afetada pelo calor soldado, nas condições de estresse e desequilíbrio térmico, tanto as vagas quanto as luxações se moverão e se reunirão e, quando sua concentração atingir um certo valor crítico, uma fonte de crack será formada. Sob a ação contínua do estresse, a expansão ocorrerá continuamente e formará rachaduras macroscópicas.
O hidrogênio é um dos fatores importantes que causam rachaduras frias de soldagem de aço de alta resistência e tem a característica de atraso, portanto, em muitas literaturas, o atraso na rachadura causado pelo hidrogênio é chamado de "rachadura de hidrogênio". Estudos experimentais provaram que quanto maior o teor de hidrogênio das juntas soldadas de aço de alta resistência, maior a suscetibilidade a rachaduras, quando o conteúdo local de hidrogênio atingir um certo valor crítico, as rachaduras começarão a aparecer e esse valor é chamado de conteúdo crítico de hidrogênio das trincas [H] Cr.
Vários rachaduras frias de aço [H] Cr O valor é diferente, está relacionado à composição química de aço, aço, temperatura de pré -aquecimento e condições de resfriamento.
1: Ao soldagem, umidade no material de soldagem, ferrugem e óleo no chanfro da solda e a umidade ambiente são causas de enriquecimento de hidrogênio na solda. Geralmente, a quantidade de hidrogênio no material de base e no fio é muito pequena, enquanto a umidade na pele do fluxo do eletrodo e a umidade no ar não podem ser ignorados e se tornará a principal fonte de enriquecimento de hidrogênio.
2: O hidrogênio em diferentes organizações metálicas na capacidade de solubilidade e difusão é diferente, o hidrogênio na solubilidade de austenita é muito maior que a solubilidade da ferrita. Portanto, quando a soldagem da transição de austenita para a ferrita, a solubilidade do hidrogênio ocorre uma queda repentina. Ao mesmo tempo, a taxa de difusão de hidrogênio é o oposto, da transição de austenita para ferrita aumentada repentinamente.
Soldagem a altas temperaturas, haverá uma grande quantidade de hidrogênio dissolvido na piscina derretida, no processo subsequente de resfriamento e solidificação, devido à forte diminuição da solubilidade, o hidrogênio está tentando escapar, mas, devido à resfriamento, é muito rápido, de modo que o hidrogênio é tarde para escapar e retido no metal soldado na formação da difusão do hidrogênio.
4. Liminar laminar
É uma rachadura interna de baixa temperatura. Limitado a uma zona de metal base de placa espessa ou zona afetada pelo calor da solda, principalmente nas juntas do tipo "L", "T", "+". Definido como placa de aço grossa enrolada ao longo da espessura da direção da plasticidade, não é suficiente para suportar a direção da linhagem de contração de soldagem e ocorreu no metal base de uma rachadura fria em forma de passo. Geralmente devido à placa de aço espessa no processo de rolamento, algumas inclusões não metálicas dentro do aço roladas paralelas à direção do rolamento das inclusões da banda, essas inclusões causadas pela placa de aço nas propriedades mecânicas da condutividade de cada uma. A prevenção e o controle do rasgo laminar na seleção de materiais podem ser selecionados a partir de aço refinado, ou seja, a seleção de z para o alto desempenho da placa de aço, você também pode melhorar a forma de projeto da articulação, para evitar solda unilateral ou para dar z ao lado do estresse fora do bido.
O rasgo laminar e a rachadura fria são diferentes, produz e o nível de resistência do aço não tem nada a ver, principalmente com a quantidade de inclusões no aço e a distribuição da morfologia. Placa de aço grossa geralmente enrolada, como aço de baixo carbono, aço de alta resistência de baixa liga e até a placa de liga de alumínio aparecerá na ruptura laminar. De acordo com a localização do rasgo laminar, pode ser dividido em três categorias:
O primeiro tipo é a formação de rasgos laminares induzidos por rachaduras frias no dedo da solda ou raiz na zona afetada pelo calor da solda.
O segundo tipo é a zona afetada pelo calor da soldagem ao longo da rachadura de inclusões, é o laminar laminar de engenharia mais comum.
A terceira categoria está longe da zona afetada pelo calor no material de base ao longo das rachaduras de inclusões, geralmente aparece na estrutura de placa espessa com mais inclusões de flocos de MNS.
Morfologia laminar rasgando e inclusões do tipo, forma, distribuição, bem como a localização de um relacionamento próximo. Quando a direção do rolamento ao longo das inclusões escamosas do MNS é dominante, o rasgo laminar tem um passo claro, quando as inclusões do silicato são dominantes em uma linha reta, como as inclusões de Al são dominantes em um passo irregular.
Soldagem espessa da estrutura da placa, especialmente as articulações do tipo T e do ângulo, nas condições rígidas com restrições, a contração da solda estará na direção da espessura do material de base para produzir muita tensão e tensão de tração, quando a tensão excede a capacidade de deformação plástica do metal e a matriz de metal, a matriz de metal, se separará do metal e a matriz de metal, a matriz de metal, a matriz de metal, a matriz de metal e a matriz de metal será separada do metal e da matriz de metal, a ocorrência de metal e a matriz de meta Expansão das inclusões estão localizadas, a formação da chamada "plataforma".
Existem muitos fatores que afetam a lascar laminar, principalmente nos seguintes aspectos:
1: Inclusões não metálicas do tipo, quantidade e distribuição da morfologia são a causa essencial do rasgo laminar, é causado pela anisotropia do aço, propriedades mecânicas das diferenças fundamentais.
2: Estresse de tensão de confinamento de direção z Estruturas soldadas de paredes grossas no processo de soldagem para suportar diferentes tensão de confinamento de direção z, estresse e carga residuais pós-soldas, são causados pelas condições mecânicas de rasgo laminar.
3: Acredita-se que o efeito do hidrogênio esteja nas proximidades da zona afetada pelo calor, induzida por rachaduras frias para se tornar laminar, o hidrogênio é um importante fator de influência.
Como o impacto do rasgo laminar é muito grande, o dano também é muito grave, por isso é necessário fazer um julgamento sobre a suscetibilidade do aço a laminar rasgando antes da construção.
Os métodos de avaliação comumente usados são o encolhimento da seção de direção z e o método de tensão crítica da direção Z. Para impedir a ruptura laminar, o encolhimento da seção não deve ser inferior a 15%, geralmente espero que=15 ~ 20%seja apropriado, quando 25%, que o anti-laminar rasgue excelente.
Para evitar lascas laminares, as medidas devem ser tomadas principalmente dos seguintes aspectos:
Primeiro, os métodos de dessulfurização de ferro amplamente utilizados em aço e desgaseificação a vácuo podem ser fundidos do teor de enxofre de apenas {{0}}. 003 ~ 0,005% do aço ultra-low-sol-sol, sua seção (direção z) pode atingir 23 ~ 25%.
Segundo, controlar a forma de inclusões de sulfeto é transformar MNs em outros elementos de sulfeto, de modo que é difícil alongar em rolagem a quente, reduzindo assim a anisotropia. Atualmente, os elementos adicionados amplamente utilizados são elementos de cálcio e terras raras. Com o tratamento acima, o aço pode ser fabricado com um encolhimento da seção de direção Z de 50 a 70% para resistir à placa de aço laminada.
Em terceiro lugar, do ponto de vista da prevenção de lascas laminares, o processo de projeto e construção é principalmente para evitar o estresse e a concentração de tensão da direção z, e as medidas específicas são mencionadas no exemplo a seguir:
(1) Deve tentar evitar a solda unilateral, em vez de solda bilateral pode aliviar o estado de estresse da zona radicular da solda, a fim de evitar a concentração de estresse.
(2) O uso de soldas de filete simétricas com menos soldagem em vez de uma grande quantidade soldada de solda total através da solda, para não produzir estresse excessivo.
(3) O chanfro deve ser feito do lado submetido ao estresse da direção z.
(4) Para juntas do tipo T, uma camada de material de soldagem de baixa resistência pode ser pré-empilhada na placa transversal para evitar rachaduras na raiz de solda e também moderar a tensão de soldagem.
(5) Para impedir o rasgo laminar causado por rachaduras frias, algumas medidas para evitar rachaduras frias devem ser adotadas o máximo possível, como reduzir a quantidade de hidrogênio, aumentando o pré -aquecimento e controlando a temperatura intercaladora.
