При производството на съдове под налягане, когато се използва дъгова заварка под флюс за заваряване на надлъжната заварка на цилиндъра, пукнатини (наричани по-нататък крайни пукнатини) често се появяват в или близо до края на надлъжната заварка.
Много хора са провели изследвания по този въпрос и вярват, че основната причина за крайните пукнатини е, че когато заваръчната дъга е близо до края на надлъжния заваръчен шев, заваръчният шев се разширява и деформира в аксиална посока и е придружен от напречно напрежение в вертикална и аксиална посока. отворена деформация;
Тялото на цилиндъра също има напрежение при студена работа и напрежение при сглобяване в процеса на валцуване, производство и монтаж; по време на процеса на заваряване, поради ограничаването на заваръчния шев за позициониране на терминала и дъговата дъга, се генерира голямо разтягане в края на напрежението на заварката;
Когато дъгата се придвижи към заваръчния шев за позициониране на терминала и дъговата ударна плоча, поради термичното разширение и деформация на тази част, напречното напрежение на опън на заваръчния терминал се отпуска и силата на свързване се намалява, така че заваръчният метал просто втвърдени в терминала на заваръчния шев Крайните пукнатини се образуват от голямо напрежение на опън.
Въз основа на анализа на горните причини се предлагат две контрамерки:
Единият е да се увеличи ширината на дъговата ударна плоча, за да се увеличи силата на свързване;
Второто е да се използва прорезна еластична ограничителна дъга.
Въпреки това, след предприемане на горните контрамерки на практика, проблемът не е решен ефективно:
Например, въпреки че се използва еластична ограничителна дъгова плоча, крайните пукнатини на надлъжната заварка все още ще се появят, а терминалните пукнатини често се появяват при заваряване на цилиндъра с малка дебелина, ниска твърдост и принудителен монтаж;
Въпреки това, когато има плоча за изпитване на продукта в удължената част на надлъжната заварка на цилиндъра, въпреки че заваряването на прихващане и други условия са същите като когато няма плоча за изпитване на продукта, има малко крайни пукнатини в надлъжния шев.
След многократни тестове и анализи се установява, че появата на пукнатини в края на надлъжния шев не е свързана само с неизбежното голямо напрежение на опън в крайната заварка, но също така е свързано с няколко други изключително важни причини.
Първо. Анализ на причините за терминални пукнатини
1. Промени в температурното поле на крайния заваръчен шев
По време на електродъгово заваряване, когато източникът на заваръчна топлина е близо до края на надлъжната заварка, нормалното температурно поле в края на заварката ще се промени и колкото по-близо е до края, толкова по-голяма е промяната.
Тъй като размерът на дъговата плоча е много по-малък от този на цилиндъра, нейният топлинен капацитет също е много по-малък и връзката между дъговата плоча и цилиндъра е само чрез заваряване, така че може да се разглежда като предимно прекъснато .
Следователно състоянието на топлопреминаване на заваръчния шев на терминала е много лошо, което води до повишаване на местната температура, промяна на формата на разтопения басейн и дълбочината на проникване също ще се увеличи съответно. Скоростта на втвърдяване на разтопената вана се забавя, особено когато размерът на дъговата ударна плоча е твърде малък, а прилепващата заварка между дъговата ударна плоча и цилиндъра е твърде къса и твърде тънка.
2. Влияние на вложената топлина при заваряване
Тъй като входящата топлина при заваряване, използвана при електродъгово заваряване под флюс, често е много по-голяма от другите методи на заваряване, дълбочината на проникване е голяма, количеството отложен метал е голямо и е покрито от слоя на флюса, така че разтопеният басейн е голям и скоростта на втвърдяване на разтопения басейн е голяма. Скоростта на охлаждане на заваръчния шев и заваръчния шев са по-бавни от другите методи на заваряване, което води до по-груби зърна и по-сериозна сегрегация, което създава изключително благоприятни условия за генериране на горещи пукнатини.
В допълнение, страничното свиване на заваръчния шев е много по-малко от отварянето на междината, така че страничната сила на опън на крайната част е по-голяма от тази при други методи на заваряване. Това важи особено за скосените плочи със средна дебелина и за по-тънките плочи без скос.
3. Други ситуации
Ако има принудителен монтаж, качеството на монтажа не отговаря на изискванията, съдържанието на примеси като S и P в основния метал е твърде високо и сегрегацията също ще доведе до пукнатини.
Второ, естеството на терминалната пукнатина
Крайните пукнатини принадлежат към термичните пукнатини според тяхното естество, а термичните пукнатини могат да бъдат разделени на кристализационни пукнатини и пукнатини на суб-твърда фаза според етапа на тяхното образуване. Въпреки че частта, където се образува терминалната пукнатина, понякога е терминалът, понякога е в рамките на 150 mm от зоната около терминала, понякога е повърхностна пукнатина, а понякога е вътрешна пукнатина и повечето от случаите са вътрешни пукнатини, които се случват около терминала.
Може да се види, че естеството на терминалната пукнатина основно принадлежи към пукнатината на суб-твърдата фаза, тоест, когато заваръчният терминал е все още в течно състояние, въпреки че разтопеният басейн близо до терминала се е втвърдил, той все още е на висока температура малко под линията на солидус Състояние на нулева якост, пукнатини се генерират под действието на сложно напрежение при заваряване (главно напрежение на опън) в терминала,
Повърхностният слой на заваръчния шев близо до повърхността е лесен за разсейване на топлината, температурата е сравнително ниска и вече има определена якост и отлична пластичност, така че крайните пукнатини често съществуват вътре в заваръчния шев и не могат да бъдат открити с просто око.
трето. Мерки за предотвратяване на пукнатини на клемите
От горния анализ на причините за крайни пукнатини може да се види, че най-важните мерки за преодоляване на крайните пукнатини на надлъжни шевове за заваряване под флюс са:
1. Увеличете по подходящ начин размера на дъговата дъга
Хората често не са достатъчно запознати с важността на дъговата ударна плоча, мислейки, че функцията на дъговата ударна плоча е само да изведе дъговия кратер от заварката, когато дъгата е затворена. За да се пести стомана, някои дъгови запалки се правят много малки и стават истински „дъгови запалки“. Тези практики са много грешни. Дъговата ударна плоча има четири функции:
(1) Отведете счупената част на заваръчния шев при стартиране на дъгата и кратера на дъгата, когато дъгата е спряна, към външната страна на заваръчния шев.
(2) Укрепете степента на задържане в крайната част на надлъжния шев и понесете голямото напрежение на опън, генерирано в крайната част.
(3) Подобрете температурното поле на клемната част, което е благоприятно за топлопроводимост и не прави температурата на клемната част твърде висока.
(4) Подобрете разпределението на магнитното поле в крайната част и намалете степента на магнитно отклонение.
За да се постигнат горните четири цели, дъговата ударна плоча трябва да има достатъчен размер, дебелината трябва да бъде същата като на заварката, а размерът трябва да зависи от размера на заварката и дебелината на стоманената плоча. За общите съдове под налягане се препоръчва дължината и ширината да не са по-малки от 140 mm.
2. Обърнете внимание на сглобяването и заваряването на дъговата дъга
Заварката между дъговата дъга и цилиндъра трябва да има достатъчна дължина и дебелина. Най-общо казано, дължината и дебелината на заваръчния шев не трябва да бъде по-малка от 80% от ширината и дебелината на дъговата ударна плоча и е необходимо непрекъснато заваряване. Не може да бъде просто „точково“ заварен. От двете страни на надлъжния шев трябва да се осигури достатъчна дебелина на заваръчния шев за средни и дебели плочи и да се отвори определен жлеб, ако е необходимо.
3. Обърнете внимание на позициониращата заварка на клемната част на цилиндъра
По време на заваряване след закръгляване на цилиндъра, за да се увеличи допълнително степента на задържане в края на надлъжния шев, дължината на заваръчния шев в края на надлъжния шев не трябва да бъде по-малка от 100 mm и трябва да има достатъчна дебелина на заваръчния шев и не трябва да има пукнатини, дефекти като липса на топене.
4. Строго контролирайте входящата топлина при заваряване
По време на процеса на заваряване на съдове под налягане входящата топлина при заваряване трябва да бъде строго контролирана. Това не само гарантира механичните свойства на заварените съединения, но също така играе много важна роля за предотвратяване на пукнатини. Размерът на заваръчния ток за заваряване под флюс има голямо влияние върху чувствителността на клемната пукнатина, тъй като размерът на заваръчния ток е пряко свързан с температурното поле и входящата топлина при заваряване.
5. Строго контролирайте формата на разтопения басейн и коефициента на форма на заваръчния шев
Формата и форм-факторът на заваръчната вана при заваряване под флюс са тясно свързани с податливостта към заваръчни пукнатини. Следователно размерът, формата и форм-факторът на заваръчната вана трябва да бъдат строго контролирани.
Четири. Заключение
Много често се получават пукнатини на надлъжния шев, когато се използва дъгова заварка под флюс за заваряване на надлъжния шев на цилиндъра и това не е било добре разрешено в продължение на много години. Чрез теста и анализа основната причина за пукнатините в края на надлъжния шев при заваряване под флюс е резултат от съвместното действие на голямото напрежение на опън и специалното температурно поле в тази част.
Практиката е доказала, че мерки като подходящо увеличаване на размера на дъговата плоча, засилване на контрола на качеството на заваряването и стриктно контролиране на входящата топлина при заваряване и формата на заваръчния шев могат ефективно да предотвратят появата на пукнатини в края на потопения електродъгово заваряване.
Време на публикуване: 01 март 2023 г
