Les esquerdes de soldadura a la seva naturalesa fins a punts, es poden dividir en esquerdes calentes, escalfar esquerdes, esquerdes fredes, esquinçat laminat, etc. A continuació, es mostren només sobre les causes de diverses esquerdes, característiques i mètodes de prevenció per a una elaboració específica.
1. Les esquerdes tèrmiques
Es produeix a altes temperatures durant la soldadura, de manera que es diu cracking tèrmic, que es caracteritza per esquerdar -se pels límits originals del gra austenita. Segons el material de metall de soldadura (acer d’alta resistència d’aliatge, acer inoxidable, ferro colat, aliatges d’alumini i alguns metalls especials, etc.), la forma d’esquerdament tèrmic, rang de temperatura i el motiu principal també és diferent. Actualment, les esquerdes tèrmiques es divideixen en tres grans categories com ara esquerdes de cristal·lització, esquerdes de liquidació i esquerdes multilaterals.
(1) Les esquerdes de cristal·lització es produeixen principalment en acer al carboni que contenen més impureses, soldadura d'acer d'aliatge baix (que conté S, P, C, Si és alta) i acer austenític d'una sola fase, aliatges a base de níquel i algunes soldadura d'aliatge d'alumini. Aquesta fissura es troba en el procés de soldadura de la cristal·lització, als voltants de la línia de fase sòlida, a causa de la solidificació de la contracció metàl·lica, el metall líquid residual és insuficient, no es pot afegir de manera puntual, sota l’acció de l’estrès es produeix al llarg de l’esquerdament de cristalls.
Les mesures preventives són: en factors metal·lúrgics, ajustament adequat de la composició de metalls de soldadura, redueix el rang de zona de temperatura trencadissa per controlar la soldadura en sofre, fòsfor, carboni i altres impureses nocives; Afineu el gra de metall de soldadura, és a dir, l’addició adequada d’elements com MO, V, TI, NB, etc .; En termes de tecnologia, es pot escalfar abans de la soldadura, controlar la línia d’energia, reduir les restriccions de les juntes i altres aspectes per prevenir i controlar.
(2) La fissura de liquidació de la zona propera és una mena de microcrack que s'esquerda al llarg del límit de gra austenita, de mida molt petita i es produeix a la zona propera de la HAZ o entrellaça. La seva causa es deu generalment a la soldadura a prop de la zona de la costura metall o metall interlayer de soldadura, a temperatures altes de manera que aquestes regions dels límits de gra austenita als constituents eutèctics de baixa fusió es fonen, sota l’acció de l’estrès de tracció al llarg de la fissura intergranular de l’austenita i la formació de les esquerdes de liquidació.
Aquest tipus de mesures de prevenció i control de fissures i esquerdes de cristal·lització són bàsicament les mateixes. Especialment en la metal·lúrgia, en la mesura del possible per reduir el sofre, el fòsfor, el silici, el bor i altres elements constitutius eutèctics de baix fusió són molt efectius; En el procés, podeu reduir l’energia de la línia, reduir la concavitat de la línia de fusió de la piscina de fusió.
(3) Les esquerdes de poligonització són causades per una plasticitat molt baixa a temperatures altes durant la formació de poligonització. Aquesta fissura no és freqüent i es poden afegir les seves mesures de prevenció i control a la soldadura per millorar l’energia d’excitació de poligonització d’elements com MO, W, TI, etc.
2. Reescalfar esquerdes
Normalment es produeix en alguns elements d’enfortiment de les precipitacions d’acer i aliatges d’alta temperatura (incloent acer d’alta resistència a baixa aliatge, acer resistent a la calor perla, precipitació reforçada aliats d’alta temperatura, així com algun acer inoxidable austenític), no van trobar esquerdes després de la soldadura, sinó en les esquerdes del procés de tractament de la calor. Les esquerdes de reescalfament sorgeixen a la zona de calor afectada de la soldadura de les parts de cristall gruixut sobreescalfades, la direcció de la qual es troba al llarg de la línia de fusió de l'extensió del límit de cristall gruixut austenita.
Prevenció i control de les esquerdes de reescalfament de la selecció de materials, podeu triar acer de gra fi. En termes de procés, trieu una energia de línia més petita, trieu una temperatura de preescalfament més elevada i amb les mesures de calor posteriors, trieu un material de soldadura baixa per evitar la concentració d’estrès.
3. Crack fred
Es produeix principalment en una calor de soldadura d'acer d'aliatge elevada, baixa i mitjana, però alguns metalls, com alguns aliatges d'acer de gran resistència, titani i titani, etc. De vegades també es produeix un esquerdament en fred a la soldadura. En general, la tendència d’enduriment del grau d’acer, el contingut d’hidrogen i la distribució de les juntes soldades, així com les articulacions estan sotmeses a l’estat de l’estrès confinament és els tres factors principals de soldadura d’acer de gran resistència per produir esquerdes fredes. L’organització martensítica es va formar després de la soldadura sota l’acció de l’hidrogen elemental, juntament amb l’estrès a la tracció, es formen esquerdes fredes. La seva formació és generalment a través del cristall o al llarg del cristall. Les esquerdes en fred es classifiquen generalment com a esquerdes del peu, esquerdes de baixada i esquerdes de l’arrel.
La prevenció i el control de les esquerdes en fred poden provenir de la composició química de la peça, l’elecció de materials de soldadura i les mesures de procés en tres aspectes. Hauria d’intentar triar materials amb un menor equivalent de carboni; Els consumibles de soldadura s’han de seleccionar amb elèctrodes baixos d’hidrogen, les soldadures s’han de combinar amb baixa resistència, per a una alta tendència a la fissura en fred del material també es pot seleccionar consumibles de soldadura austenítica; El control raonable de l’energia de la línia, el preescalfament i el tractament post-calor és prevenir i controlar l’esquerdament en fred de les mesures del procés.
En la producció de soldadura a causa de l’ús d’acer, materials de soldadura, diferents tipus d’estructures, acer, així com la construcció de diferents condicions específiques, pot haver -hi diverses formes d’esquerdes fredes. Tot i això, el principal que sovint es troba en la producció es retarda.
El cracking retardat té els tres formularis següents:
(1) Esquerdes de soldadura del peu de soldadura: aquesta fissura s’origina a la unió del material base i de la soldadura, i hi ha zones de concentració d’estrès òbvies. La direcció de la fissura és sovint paral·lela al canal de soldadura, generalment a partir de la superfície del dit de la soldadura fins a la profunditat de l’expansió del material pare.
(2) Esquerdes del canal de soldadura: aquesta fissura es produeix sovint en la tendència d'enduriment, un contingut més elevat d'hidrogen de la zona afectada per la calor de la soldadura. Generalment, la direcció de la fissura és paral·lela a la línia de fusió.
(3) Crack de l’arrel: aquesta fissura és una de les formes més comunes d’esquerdament retardat i es produeix principalment quan el contingut d’hidrogen és alt i la temperatura de preescalfament és insuficient. Aquest tipus de fissures és similar a les esquerdes de la soldadura i s’origina a l’arrel de la soldadura on la concentració d’estrès és més gran. Es poden produir esquerdes d’arrel a la secció de gra gruixut de la zona afectada per la calor o al metall de soldadura.
La tendència d’enduriment del grau d’acer, el contingut d’hidrogen de l’articulació soldada i la seva distribució, així com l’estat de l’articulació sotmesa a la tensió confinada són els tres factors principals que produeixen esquerdes fredes quan soldadura d’acer d’alta resistència. Aquests tres factors estan interrelacionats i es reforcen mútuament en determinades condicions.
La tendència d’enduriment del grau d’acer es determina principalment per la composició química, el gruix de la placa, el procés de soldadura i les condicions de refrigeració. Quan es soldria, com més gran sigui la tendència d’enduriment del grau d’acer, més probabilitats de produir esquerdes. Per què l’enduriment de l’acer provoca esquerdament? Es pot resumir en els dos aspectes següents.
R: La formació d’organització martensita dura i la martensita és carboni en una solució sòlida supersaturada de ferro, els àtoms de carboni amb àtoms intersticials existeixen a la gelosia, de manera que els àtoms de ferro es desvien de la posició d’equilibri, la gelosia sofreix una gran aberració, donant lloc a l’organització en estat endurit. Sobretot en condicions de soldadura, a prop de la zona de la costura de la temperatura de calefacció és molt elevada, de manera que el creixement del gra austenita es produeix seriosament, quan el refredament ràpid, l’austenita gruixuda es transformarà en martensita gruixuda. A partir de la teoria de la força dels metalls es pot conèixer, la martensita és una organització trencadissa i dura, l’aparició de fractura consumirà menys energia, per tant, les articulacions soldades amb la presència de martensita, les esquerdes són fàcils de formar i s’expandeixen.
B: L’enduriment formarà més defectes de gelosia: un gran nombre de defectes de gelosia es formen quan el metall està sotmès a condicions desequilibrades tèrmicament. Aquests defectes de gelosia són principalment vacants i dislocacions. Amb l’augment de l’estrès tèrmic a la zona afectada per la calor soldada, en les condicions d’estrès i desequilibri tèrmic, tant les vacants com les dislocacions es mouran i es reuniran, i quan la seva concentració arribi a un cert valor crític, es formarà una font de fissura. Sota l’acció continuada d’estrès, l’expansió es produirà contínuament i formarà esquerdes macroscòpiques.
L’hidrogen és un dels factors importants que provoquen una esquerda en fred de soldadura d’acer d’alta resistència i té la característica del retard, per tant, en moltes literatures l’esquerdament retardat causat per l’hidrogen s’anomena “esquerdament d’hidrogen”. Estudis experimentals han demostrat que com més gran sigui el contingut d’hidrogen de les articulacions soldades d’acer d’alta resistència, més gran és la susceptibilitat a l’esquerdament, quan el contingut d’hidrogen local arriba a un valor crític determinat, començaran a aparèixer esquerdes i aquest valor s’anomena contingut d’hidrogen crític de les esquerdes [H] CR.
El valor de cracking en fred d’acer [H] CR és diferent, està relacionat amb la composició química de l’acer, l’acer, la temperatura de preescalfament i les condicions de refrigeració.
1: Quan la soldadura, la humitat del material de soldadura, l’oxidació i l’oli al bisell de la soldadura i la humitat ambiental són totes les causes d’enriquiment d’hidrogen a la soldadura. Generalment la quantitat d’hidrogen al material base i al filferro és molt petita, mentre que la humitat de la pell de flux de l’elèctrode i la humitat de l’aire no es pot ignorar i convertir -se en la principal font d’enriquiment d’hidrogen.
2: L’hidrogen en diferents organitzacions metàl·liques en la capacitat de solubilitat i difusió és diferent, l’hidrogen a la solubilitat austenita és molt més gran que la solubilitat de ferrita. Per tant, quan la soldadura de l’austenita a la transició de ferrita, la solubilitat de l’hidrogen es produeix una caiguda sobtada. Al mateix temps, la taxa de difusió d’hidrogen és el contrari, des de la transició de l’austenita fins a la ferrita va augmentar sobtadament.
Soldadura a temperatures altes, hi haurà una gran quantitat d’hidrogen que es va dissoldre a la piscina fos, en el procés de refrigeració i solidificació posterior, a causa de la forta disminució de la solubilitat, l’hidrogen intenta escapar, però a causa del refredament és molt ràpid, de manera que l’hidrogen és massa tard per escapar i retenir en el metall soldador en la formació de la hidrogen.
4. Llifar laminar
És un esquerdament intern de baixa temperatura. Limitat a la base de plaques gruixudes metall o zona afectada per la calor de soldadura, que es produeix principalment a les articulacions "L", "T", "+". Definit com a placa d’acer gruixuda enrotllada al llarg del gruix de la direcció de la plasticitat no és suficient per suportar la direcció de la soca de contracció de soldadura i es va produir en el metall base d’una fissura freda semblant a un pas. Generalment a causa de la placa d’acer gruixuda en el procés de rodament, algunes inclusions no metàl·liques dins de l’acer es van enrotllar paral·leles a la direcció de rodatge de la banda inclusions, aquestes inclusions causades per la placa d’acer en les propietats mecàniques de la conductivitat de cadascuna. La prevenció i el control de la llàgrima laminar en la selecció de materials es pot seleccionar a l’acer refinat, és a dir, la selecció de Z a l’elevat rendiment de la placa d’acer, també podeu millorar la forma de disseny articular, per evitar soldadura unilateral o portar Z al costat de l’estrès fora del bisell.
La llàgrima laminar i el cracking en fred és diferent, produeix i el nivell de resistència a l’acer no té res a fer, principalment amb la quantitat d’inclusions en l’acer i la distribució de la morfologia. La placa d’acer gruixuda generalment enrotllada, com l’acer de baix carboni, l’acer de baixa resistència d’aliatge i fins i tot la placa d’alumini d’alumini apareixerà a la llàgrima laminar. Segons la ubicació de la llàgrima laminar es pot dividir aproximadament en tres categories:
El primer tipus és la formació de llàgrima laminar induïda per esquerdes fredes del dit del peu de soldadura o arrel a la zona afectada per la calor de la soldadura.
El segon tipus és la zona afectada per la calor de soldadura al llarg de les inclusions, és la llàgrima laminar d’enginyeria més comuna.
La tercera categoria es troba lluny de la zona afectada per la calor del material base al llarg de les inclusions que s’esquerden, generalment apareixen a l’estructura de la placa gruixuda amb més inclusions de flocs de MNS.
Morfologia de llàgrima laminar i inclusions del tipus, forma, distribució, així com la ubicació d’una relació estreta. Quan la direcció enrotllada al llarg de les inclusions de MNS descarnades són dominants, la llàgrima laminar té un pas clar, quan les inclusions de silicats són dominants en una línia recta, com les inclusions Al dominants en un pas irregular.
La soldadura d’estructura de plaques gruixudes, especialment les articulacions de tipus T i angle, en les condicions restringides rígides, la contracció de la soldadura serà en la direcció del gruix del material base per produir molta tensió i tensió a la tracció, quan la soca superi la capacitat de deformació plàstica del metall base, les inclusions i la matriu metàl·lica es separaran de la matriu metàl·lica Al llarg del pla de l'expansió de les inclusions es troba, la formació de l'anomenada "plataforma".
Hi ha molts factors que afecten la llàgrima laminar, principalment en els aspectes següents:
1: Les inclusions no metàl·liques del tipus, la quantitat i la distribució de la morfologia és la causa essencial de la llàgrima laminar, és causada per l’anisotropia de l’acer, propietats mecàniques de les diferències fonamentals.
2: Estrès de confinament de confinament de la direcció Z Estructures soldades de paret gruixuda en el procés de soldadura per suportar diferents tensió de confinament de direcció Z, tensió i càrrega residual posterior a la llàgrima, són causades per les condicions mecàniques de la llàgrima laminar.
3: Es creu que l'efecte de l'hidrogen es troba a les proximitats de la zona afectada per la calor, induït per un esquerdament en fred per convertir-se en esquinçament laminar, l'hidrogen és un factor influent important.
Com que l’impacte de la llàgrima laminar és molt gran, el dany també és molt greu, per la qual cosa cal fer un judici sobre la susceptibilitat de l’acer a la llàgrima laminar abans de la construcció.
Els mètodes d'avaluació d'ús habitualment són la contracció de la secció de tracció a la direcció Z i el mètode d'estrès crític de la direcció Z. Per tal d’evitar l’esquinçat laminar, la contracció de la secció no hauria de ser inferior al 15%, generalment esperem que=15 ~ 20%sigui adequat, quan el 25%, que l’anti-laminar s’esquinça excel·lent.
Per evitar la llàgrima laminar, les mesures s’han de prendre principalment dels aspectes següents:
Primer, refinar els mètodes de desulfurització de ferro àmpliament utilitzats i la degassació de buit, es pot fer fora del contingut de sofre de només {{0}}.
En segon lloc, controlar la forma d’inclusions de sulfur és convertir els MN en altres elements de sulfur, de manera que és difícil allargar -se en el rodatge calent, reduint així l’anisotropia. Actualment, els elements afegits àmpliament utilitzats són els elements de calci i terres rares. Amb el tractament anterior, l’acer es pot fabricar amb una secció de direcció Z de 50 a 70% per resistir la placa d’acer esquinçada laminada.
En tercer lloc, des del punt de vista de la prevenció de la llàgrima laminar, el procés de disseny i construcció és principalment per evitar estrès i concentració d’estrès a la direcció Z, i les mesures específiques es fan referència a l’exemple següent:
(1) Hauria d’intentar evitar la soldadura unilateral, en lloc de la soldadura bilateral pot alleujar l’estat d’estrès de la zona d’arrel de la soldadura, per tal d’evitar la concentració d’estrès.
(2) L'ús de soldadures simètriques de filet amb menys soldadura en lloc de gran quantitat de soldadura completa soldada a través de la soldadura, per no produir estrès excessiu.
(3) El bisell s'ha de fer al costat sotmès a l'estrès de direcció Z.
(4) Per a les articulacions del tipus T, es pot apilar una capa de material de soldadura de baixa resistència a la placa creuada per evitar les esquerdes de les arrels de soldadura i també moderar la soca de soldadura.
(5) Per evitar que es llàgrima laminar causada per un esquerdament en fred, algunes mesures per evitar que s’esquerdin el fred s’han d’adoptar el màxim possible, com ara reduir la quantitat d’hidrogen, augmentar el preescalfament i controlar la temperatura entrellaça.
