Acélok, hegesztés és hegesztés repedése
A józan ész szempontjából a hegesztett illesztések repedései lehetetlenek: a fém először folyékony, majd hűtött állapotban műanyag. Azonban azok a faktorok (ok és hatás), így a keletkező varratvájat szintén olyan tényezők (feltételek), a repedések benne, mint például: melegítés, olvasztás, kristályosítás, hűtés kemény kötési, szerkezeti fázisátalakulás, a belső feszültség, mikro- és makro-inhomogenitásokat és hasonlókat. A hegesztett kötés repedések nélküli megjelenése (vétele) inkább kivétel, mint a szabály.
A hegesztések (különösen a fúziós hegesztés), szigorúan véve, vannak repedések (akár mikro), de kedvező körülmények között (sikeres esetben) úgy összeomlik, és kedvezőtlen körülmények között is - (a meghibásodás esetén) - feltárja - felfedi magát . A hegesztett ízületek repedései az ábrán láthatóak.
A hegesztett kötőanyag képessége a hőformázási hegesztési ciklus okozta deformáció és stressz megtörése nélkül érzékeli annak technikai szilárdságát, és a hegesztett fém legfontosabb jellemzője.
Forró repedések
A technikai szilárdság elmélete szerint a hegesztési kötés ellenállása a forró repedések kialakulásához ilyen tényezők:
a) a fém hajlékonysága a törékenység hőmérsékleti tartományában;
b) a törékenység hőmérséklet-tartományának értéke (nagysága, mértéke);
c) a hegesztett kötés hőmérsékleti deformációjának mértéke.
A hegesztési deformációk (és feszültségek) előfordulását a hegesztés során a koncentrált helyi fűtés okozza, és mindig megtörténik. Ez annak köszönhető, hogy a hegesztés során a fém hevített térfogata mindig a szomszédos, nem fűtött fémmennyiségek rögzítésénél van, és kényszerülnek műanyag deformációra. Ez pedig a hűtés után a feszültségek és további deformációk előfordulásához vezet.
Deformációk a tömör fém megvalósíthatjuk ismert mechanizmusok: a testvérvárosi szemcsebeli csúszás (ami a műszak vonalak) és szemcsén belüli csúszás kísért megjelenése lépések mentén a szemcsehatárok. Ugyanabban a sorrendben, a szerepe ezen komponensek növekvő törzs hőmérséklet és csökkenő fém deformáció sebesség, és a hőmérséklet növekedésével deformációs ellenállás határterületeken gabona esik gyorsabban, mint a térfogata intragranuláris és szemcseközi alakíthatóság árrés lényegesen alacsonyabb, mint az intragranuláris. Ezért magas hőmérsékleten az intergranuláris törés közös, kevesebb plaszticitást mutat.
Forró kristályosodás, és a subsolidus repedések intergranuláris jellegűek. A pusztítás intergranuláris, szemcsehatárok mentén történik.
hegesztési mód, amely meghatározza a hőmérséklet mezőt a hegesztett termékek vezethet az a tény, hogy a nem fuzionált fémfürdő van elhelyezve, fog változni jele kristályosodó további deformáció a fémfürdő (préseléssel vagy expanziós) különböző időpontokban végzett passzálás után szakasz megfontolás alatt hegesztési hő forrása. Lágy hegesztési mód (alacsony fordulatszám, amikor az előzetes fűtés, stb). Ebből a szempontból kedvezőbb, bár alakíthatóság szinten kristályosodó fém, lehet, hogy a pozitív és negatív hatásokat.
Az egyik legmegbízhatóbb módja a hegesztési fémben lévő forró repedések kiküszöbölésére olyan fém kiválasztása, amely nagyobb ellenállást mutat az ilyen törések ellen. Ezt úgy érjük el azáltal, hogy növeli a fém törzs kapacitását a hőmérséklet-tartományban lehetséges előforduló repedések vagy nyújtó „gyógyító” képződött töréseket folyékony mozgó fázis (alacsony olvadáspontú eutektikumok). Meg kell jegyezni, hogy a növekedés a tartalom elem ötvözet, hogy javítsa a ellenállás repedésveszély (azaz képező elem alacsony olvadáspontú eutektikus) nem mindig alkalmazható, mert egy ilyen ötvözet lehet tulajdonságokkal, elfogadhatatlan abból a szempontból üzemi tervezési követelmények. Például, a magas kéntartalmú az acél lehet küszöbölni kristályosítással repedés, hanem a mechanikai tulajdonságait ezeket a hézagokat nagyon alacsony lesz.
Ahogy a technológiai eljárás kivételével (korlátozások) alkalmazunk melegrepedés előmelegítő (az alacsony és srednelegirovannoj acélok), hegesztés egy kemény állapotban (ausztenites acélok), és a kiválasztott üzemmódok biztosítása kedvező varrat alakját, azaz a a varrat szélességének és mélységének aránya (varratréteg). Így, egy és ugyanazon fém kompozíciót mély behatolást hegesztések egy kis szélessége (azaz alacsony értékei b / h; rajz és hajlamosabbak a forró repedések, mint hegesztési varrat van, a B / h = 1,5-3 - ábra b).
Annak érdekében, hogy felmérjük a hegesztési fém hajlamát forró repedésekre, számos teszt és technika létezik. A technológiai vizsgálatok elsősorban összehasonlítható jellemzőkkel rendelkeznek a különböző hegesztőanyagok által készített hasonló varratú fémhegesztések (mintanagyságok és formák, hegesztési rendszerek stb.) Összehasonlító jellemzői tekintetében. A kvantitatív módszerek a hegesztési fém ellenállásának (vagy tendenciájának) összehasonlító számszerű indexek megszerzésén alapulnak a forró repedések kialakulásakor a vizsgálat során. Ezeket a tesztsorozatoknak megfelelően végzik, hogy ellenállási numerikus mutatót kapjanak, általában a hegesztett minta további kényszerű deformációjának sebességét a hegesztési medence egy bizonyos szakaszának kristályosítása és az ezt követő hűtés során.
Hideg repedések
A hegesztett kötésekben, mind a hegesztési fémben, mind a fémek közeli hegesztési zónáiban hideg repedések keletkeznek. Nevét azért kapták, mert megjelenésük viszonylag mérsékelt hőmérsékleten (lényegesen alacsonyabb a forró hőkezelési hőmérsékletnél) vagy szobahőmérsékleten és alacsonyabb hőmérsékleten történt.
A legjellemzőbb hidegrepedésre a hegesztések keresztirányú repedések a hegesztési varrat, keresztirányú repedések közel a fúziós határ a hegesztési zónában, valamint a repedések párhuzamos a fúziós határt, úgynevezett lepattogzás.
Általában hideg repedések alakulnak ki olyan fémben, amely nem elegendően nagy deformációs kapacitással rendelkezik, különösen a szemcsehatárok miatt, amelyet a kiegyenlítés és a műanyag deformáció okozott egyenetlen hűtés és fázisátalakítás esetén. Hideg repedések keletkeznek a hegesztett kötés hűtése közben, vagy a teljes hűtés után (késleltetett meghibásodás) követően.
Hideg repedések kialakulását a folyamatos hűtés folyamán a nem egyenletesen hűtött hegesztett cikkek méretének és alakjának változása következtében a műanyag deformációk felhalmozódása határozza meg.
A hervadt acélok hegesztése során fellépő hideg repedések előfordulásának leginkább jellemző hömérsékletei azok a hömérsékletek, amelyeknél az ausztenit legfontosabb része már elbomlik, de a maradék ausztenit bomlása folytatódhat. Jellemzően ezek a hőmérsékletek 120 ° C és alacsonyabbak. Gyakran repedések keletkeznek már a szobahőmérsékleten a hegesztés vége után (tíz perc, óra, néha még hosszabb idő).
A formáció számos keményedő acélok hidegrepedésre miatt mind beszerzése szerkezetek alacsony műanyag tulajdonságait a fém, és a hidrogén hatására, feloldjuk a hegesztés az olvadt fémben, majd etetni a hegesztési zónában.
Ebben a tekintetben vegyük figyelembe a hidrogén viselkedését és annak az acél tulajdonságaira gyakorolt hatását szobahőmérsékleten. Hidrogén feloldjuk a fém formájában vagy atomi (H), vagy a proton formában (TG), amelynek nagyon kicsi szemcseméretű, akkor könnyen diffundál a vas nem csak magas hőmérsékleten, hanem szobahőmérsékleten. Mivel a hegesztési fém magas koncentrációja, néha jelentősen meghaladja az egyensúlyi oldhatóságot, a hidrogén diffúziós terjedése a régióban kisebb koncentrációjú. Ezek a területek a külső közös felület (amellyel a hidrogén eltávolításával levegő), hőhatásövezetben és a további nemesfémből, és a különböző folytonossági a fém (pórusok, üregek és a helyi hiányosságai a kristályszerkezet a fém). Ennek eredményeként az ilyen mozgást hidrogén teljes összeget a hőhatásövezetben bizonyos körülmények között növelheti vagy csökkentheti függően relatív mennyiségét betáplált hidrogén bele egy előre meghatározott időintervallumban a varrat és eltávolítjuk ebből a zónából mélyebb rétegeibe az alapfém. Ugyanakkor a diszkontinuitásba belépő hidrogén egy része molekulákhoz kapcsolódik, és a diffúz mobilitás megszűnik. Fokozatosan ilyen megszakítások esetén a molekuláris hidrogén nyomása növekszik az atomi hidrogén további érkezésével és az új molekulák kialakulásával kapcsolatban.
A keményedő acél hegesztésében a hideg repedések kialakulásának szabályozására szolgáló módszerek a következők:
- a hegesztés során a fém edzésének fokának csökkentése;
- a hegesztési fémben és a hegesztési zónában a hidrogéntartalom csökkentése;
- a hegesztési zónában a hidrogéntartalom csökkentése nem hegesztési varrattal.
Az elsődleges módszer csökkenti a lehetőségét edzhetőséget fém a hegesztett kötés, elsősorban a hőhatásövezetben, hogy csökkentse a hűtési sebesség a hegesztés után, gyakorlatilag megvalósítani vagy növekvő hőbevitel hegesztés közben, vagy előzetes melegítése a termék. A hegesztés során a futó energia növekedése csak korlátozottan megengedett. Ezért a hegesztett termék előmelegítése, amely radikálisan befolyásolja a hegesztés során a fém hűtési sebességének változását (csökkenését).