Типи та основні характеристики зварювальних тріщин у стійких до зносу сталевих пластин

З розвитком таких галузей, як сталь, нафтохімічна, суднобудування та електроенергія, зварювальна конструкція має тенденцію до масштабної, великої ємності та високої параметри, а деякі все ще працюють у низькій температурі, кріогенному, корозійному середовищі та інших середовищах.
Тому все більше використовуються різні сталі з низькою сплавою, високоположно-міцні сталі, середні та високолеговані сталі, супермічні сталі та різні сплави матеріалів. Однак із застосуванням цих сталевих типів та сплавів було спричинено багато нових проблем у виробництві зварювання, серед яких зварювальні тріщини є більш поширеними та дуже серйозними. Тріщини іноді з’являються під час зварювання, а іноді під час розміщення або експлуатації, і так звані затримки тріщин. Такі тріщини ще шкідливіші, оскільки їх неможливо виявити під час виготовлення. У процесі зварювання генерується багато видів тріщин. Відповідно до природи тріщин, зварювальні тріщини стійких до зносу сталевих пластин можуть бути приблизно розділені на наступні п'ять категорій:
1. Гаряча тріщина
Гарячі тріщини виробляються при високих температурах під час зварювання, тому їх називають гарячими тріщинами. Відповідно до складу сталевої пластини, стійкої до зносу, форма, температурна зона та основна причина теплових тріщин також відрізняються. Тому теплові тріщини поділяються на три типи: кристалізаційні тріщини, тріщини зрідження та багатокутні тріщини.
1) кристалічні тріщини
На пізній стадії кристалізації рідка плівка, утворена евтектичною низькою ємністю, послаблює зв'язок між зернами, а тріщини трапляються під дією напруги на розрив.
В основному він зустрічається в зварні вуглецевої сталі та низьколегованої сталі, що містить більше домішок (високий рівень сірки, фосфору, заліза, вуглецю та кремнію) та зварних шви однофазної аустенітної сталі, сплавів на основі нікелю та певних алюмінієвих сплавів. В окремих випадках тріщини кристалізації також можуть виникати в зоні, що постраждала від тепла.
2) Тріщини з високою температурою
Під дією пікової температури зварювального теплового циклу відбувається переробка між зоною, що постраждала від тепла, і шарами багатошарового зварювання, а тріщини генеруються під дією напруги.
В основному він зустрічається у високоміцній сталі, що містить хромі-нікелі, аустенітній сталі та деяких сплавах на основі нікелю поблизу шва або між багатошаровими шарами зварювання. Коли сірка, фосфор та кремній вуглець у основному металі та зварювальному дроті високі, тенденція тріщин зрідження значно зросте.
3) Багатосторонні тріщини
Затвердений фронт кристалізації, під дією високої температури та напруги, дефекти решітки рухаються та збираються, утворюючи вторинну межу, яка знаходиться в низькому пластичному стані при високій температурі, а тріщини генеруються під напругою. Багатосторонні тріщини здебільшого трапляються в зварних шви чистих металів або однофазних аустенітних сплавів або в районі майже шва, що належить до типу гарячих тріщин.
2. Розігрівайте тріщини
Для сталей з товстими звареними конструкціями та містить певні елементи, що зміцнюють осадження, під час обробки або обслуговування стресу при певній температурі тріщини, що трапляються в грубозернистих частинах зварювальної теплової зони, називаються перегріваючими тріщинами. Тріщини реагування в основному трапляються в грубозернистих частинах зварювальної теплової зони низькополової високоміцної сталі, перлітної теплостійкої сталі, аустенітної нержавіючої сталі та деяких сплавів на основі нікелю.
3. Холодна тріщина
Холодна тріщина - це своєрідна тріщина, яка частіше зустрічається при зварюванні, і вона виробляється після охолодження до нижчої температури після зварювання. Холодні тріщини в основному трапляються в зварювальній теплоці, ураженій зоні низької леплової сталі, середньої легкої сталі, середнього вуглецю та високої вуглецевої сталі. В окремих випадках, таких як зварювання ультрасвисокої міцності сталі або певні титанові сплави, холодні тріщини також з’являються на металі зварного шва.
Відповідно до типу та структури зварюваної сталі, існують різні типи холодних тріщин, які можуть бути приблизно розділені на наступні три категорії:
1) Затримка тріщини
Це поширена форма холодних тріщин, і його основна особливість полягає в тому, що вона не з’являється відразу після зварювання, але має загальний інкубаційний період, і це тріщина із затримкою характеристик, вироблених під комбінованою дією загартованої структури, водню та стриманого напруження.
2) Гасіння тріщини
Цей вид тріщин в основному не має явища затримки, і він зустрічається відразу після зварювання. Іноді це трапляється на зварні, а іноді з’являється в зоні, що постраждала від тепла. В основному є загартовані структури та тріщини, що генеруються під напругою зварювання.
3) Низькі пластикові крихкі тріщини
Для деяких матеріалів з низькою пластичністю, коли матеріал охолоджується до низької температури, деформація, спричинена силою усадки, перевищує пластиковий резерв самого матеріалу або тріщина виникає, коли матеріал стає крихким. Оскільки він виробляється при меншій температурі, це також є іншою формою холодної тріщини, але явища затримки немає.
4. Пам'яткове розривання
У процесі виробництва масштабних платформ для виробництва нафти та суден з товстими стінками тиски, інколи з’являються кроки, паралельні напрямку прокатки, так звані пластинчасті розриви.
В основному це пов’язано з наявністю шаруватого включення (вздовж напрямку прокатки) всередині сталевої пластини, а напруження перпендикулярно до напрямку кочення, що утворюється під час зварювання, внаслідок чого "крок" шаруватиме.
5. Стрес -корозія розтріскується
Деякі зварені конструкції (такі як контейнери та труби) - це затримка тріщин, що виробляються під комбінованою дією корозійних середовищ та напруги. Фактори, що впливають на розтріскування стресу, включають матеріал структури, тип корозійного середовища, форму структури, процес виробництва та зварювання, зварювальний матеріал та ступінь полегшення стресу. Корозія стресу відбувається під час служби.