Analiza tipova i osnovnih karakteristika pukotina od zavarivanja u čeličnim pločama otpornim na habanje
Razvojem industrija poput čelika, petrohemije, brodova i elektroenergetike, konstrukcije za zavarivanje imaju tendenciju da se razvijaju u pravcu velikih, velikih kapaciteta i visokih parametara, a neke rade i u niskim temperaturama, kriogenim, korozivnim medijima i drugim okruženjima. .
Stoga se sve više koriste različiti niskolegirani čelik visoke čvrstoće, srednje i visoko legirani čelik, super čelik i razni legirani materijali. Međutim, primjenom ovih vrsta čelika i legura donijelo je mnogo novih problema u proizvodnji zavarivanja, među kojima su češći i ozbiljniji pukotine od zavarivanja. Pukotine se ponekad pojavljuju u procesu zavarivanja, ali ponekad iu procesu postavljanja ili rada, te takozvane odložene pukotine. Budući da se takve pukotine ne mogu otkriti u proizvodnji, šteta od takvih pukotina je ozbiljnija. Postoje razne pukotine koje nastaju u procesu zavarivanja, prema prirodi pukotine, pukotine od zavarivanja čeličnih ploča otpornih na habanje mogu se općenito podijeliti u sljedećih pet kategorija:
Prvo, vrući krek
Vruće pukotine nastaju pri visokim temperaturama tokom zavarivanja, pa se nazivaju vruće pukotine. Prema sastavu čelične ploče otporne na habanje, oblik, temperaturna zona i glavni uzroci vrućih pukotina su različiti, pa se vruće pukotine dijele u tri kategorije: kristalizacijske pukotine, pukotine od ukapljivanja i polilateralizacijske pukotine.
1. Kristalna pukotina
U kasnijoj fazi kristalizacije, tekući film formiran eutektikom male zapremine slabi vezu između zrna i pukotina pod djelovanjem vlačnog naprezanja.
Uglavnom se proizvodi u ugljičnim čelikom, niskolegiranim čeličnim šavovima s više nečistoća (koji sadrže sumpor, fosfor, željezo, ugljik, silicij) i jednofaznim austenitnim čelikom, legurama na bazi nikla i nekim zavarenim spojevima od legure aluminija. U nekim slučajevima mogu se pojaviti i kristalizacijske pukotine u zoni zahvaćenom toplinom.
2, visoke temperature ukapljivanje pukotine
Pod dejstvom vršne temperature termičkog ciklusa zavarivanja dolazi do pretaljenja između zone zahvaćene toplotom i slojeva višeslojnog zavarivanja, a pod dejstvom naprezanja nastaju pukotine.
Uglavnom se javlja u zoni blizu šava ili višeslojnom zavarivanju između čelika visoke čvrstoće koji sadrže krom nikal, austenitnih čelika i nekih legura na bazi nikla. Kada su sumpor, fosfor i silicijum ugljik u osnovnom materijalu i žici za zavarivanje visoki, sklonost pukotina u tečnosti će se značajno povećati.
Pukotina od ukapljivanja pri visokim temperaturama
3. Multilateralizacijska pukotina
U očvrslom frontu kristala, pod djelovanjem visoke temperature i naprezanja, defekti rešetke se pomiču i agregiraju da formiraju sekundarnu granicu, koja je na visokoj temperaturi u stanju niske plastičnosti, a pod djelovanjem naprezanja nastaju pukotine. Poligonalne pukotine nastaju uglavnom u zoni šava ili blizu šava čistog metala ili jednofaznih austenitnih legura, što spada u tip vrućih pukotina.
Drugo, ponovno zagrijati crack
U procesu termičke obrade za rasterećenje naprezanja ili servisiranja na određenoj temperaturi, pukotine u grubom kristalnom dijelu zone zavarivanja nazivaju se pukotine od ponovnog zagrijavanja. Pukotine od ponovnog zagrijavanja najčešće se javljaju u krupnozrnim dijelovima zone toplinskog utjecaja (HAZ) zavarivanja niskolegiranih čelika visoke čvrstoće, perlitnih čelika otpornih na toplinu, austenitnih nehrđajućih čelika i nekih legura na bazi nikla.
Tri, hladan krek
Hladna pukotina je uobičajena pukotina koja nastaje pri zavarivanju, a koja nastaje na niskoj temperaturi nakon zavarivanja. Hladne pukotine se uglavnom javljaju u zoni zavarivanja niskolegiranog čelika, srednje legiranog čelika, srednjeg ugljičnog i visokougljičnog čelika. U nekim slučajevima, kao što je zavarivanje čelika ultra visoke čvrstoće ili određenih legura titanijuma, hladne pukotine se takođe pojavljuju na metalu šava.
Cold crack
Prema različitim vrstama i strukturama zavarenog čelika, hladne pukotine također imaju različite kategorije, koje se grubo mogu podijeliti u sljedeće tri kategorije:
1. Odložena pukotina
To je uobičajen oblik hladne pukotine, a njena glavna karakteristika je da se ne pojavljuje odmah nakon zavarivanja, već ima opći period inkubacije i ima odloženu pukotinu nastalu zajedničkim djelovanjem očvrsle strukture, vodonika i steznog naprezanja.
2, gašenje pukotine
Ova pukotina u osnovi nije fenomen kašnjenja, nalazi se odmah nakon zavarivanja, ponekad u zavaru, ponekad u zoni zahvaćenom toplotom. To je uglavnom pukotina nastala otvrdnjavanjem strukture pod djelovanjem naprezanja zavarivanja.
3. Pukotina niske plastične krtosti
Za neke materijale niske plastičnosti, kada je hladno do niske temperature, naprezanje uzrokovano silom skupljanja premašuje plastičnu rezervu samog materijala ili pukotinu uzrokovanu krhkim materijalom. Budući da se stvara na nižoj temperaturi, to je također još jedan oblik hladne pukotine, ali nema fenomena kašnjenja.
4. Lamelarna kidanje
U procesu proizvodnje velike platforme za proizvodnju nafte i posude pod pritiskom debele stijenke, ponekad se javljaju stepenaste pukotine paralelne smjeru valjanja, tzv. laminarno kidanje.
Uglavnom zbog postojanja slojevitih inkluzija unutar čelične ploče (duž smjera kotrljanja), naprezanje koje nastaje tijekom zavarivanja je okomito na smjer kotrljanja, što rezultira "stepeničastim" cijepanjem lamele u zoni zahvaćenom toplinom malo udaljenom od vatre. .
5. Pucanje od korozije pod naponom
Odloženo pucanje u nekim zavarenim strukturama (kao što su kontejneri i cijevi) uzrokovano kombiniranim djelovanjem korozivnog medija i naprezanja. Faktori koji utječu na naprezanje korozione prsline su materijal konstrukcije, vrsta korozivnog medija, oblik konstrukcije, proces proizvodnje i zavarivanja, materijal za zavarivanje i stupanj rasterećenja naprezanja. Korozija od naprezanja nastaje tokom servisiranja.
