Analýza typů a základních charakteristik trhlin při svařování v otěruvzdorných ocelových deskách
S rozvojem průmyslových odvětví, jako je ocel, petrochemie, lodě a elektrická energie, mají svařovací struktury tendenci vyvíjet se ve směru velkého rozsahu, velké kapacity a vysokých parametrů a některé také pracují v nízkoteplotních, kryogenních, korozivních médiích a dalších prostředích. .
Proto se stále častěji používají různé nízkolegované vysokopevnostní oceli, středně a vysoce legované oceli, superoceli a různé legované materiály. S aplikací těchto ocelí a slitin však přineslo mnoho nových problémů ve výrobě svařování, mezi nimiž běžnější a závažnější jsou trhliny při svařování. Trhliny se někdy objevují v procesu svařování, ale také někdy v procesu ukládání nebo provozu, a tzv. opožděné trhliny. Vzhledem k tomu, že takové trhliny nelze při výrobě detekovat, poškození takových trhlin je vážnější. V procesu svařování vzniká celá řada trhlin, podle povahy trhliny lze trhliny při svařování ocelových plechů odolných proti opotřebení rozdělit do následujících pěti kategorií:
Nejprve horký crack
Horké trhliny vznikají při vysokých teplotách při svařování, proto se nazývají horké trhliny. Podle složení otěruvzdorného ocelového plechu se tvar, teplotní zóna a hlavní příčiny horkých trhlin liší, takže horké trhliny jsou rozděleny do tří kategorií: krystalizační trhliny, zkapalňovací trhliny a polylateralizační trhliny.
1. Krystalická trhlina
V pozdější fázi krystalizace kapalný film vytvořený nízkoobjemovým eutektikem oslabuje vazbu mezi zrny a trhlinami působením tahového napětí.
Vyrábí se především z uhlíkové oceli, svary nízkolegované oceli s větším množstvím nečistot (obsahující síru, fosfor, železo, uhlík, křemík) a jednofázové austenitické oceli, slitiny na bázi niklu a některé svary slitin hliníku. V některých případech se mohou v tepelně ovlivněné zóně vyskytnout i krystalizační trhliny.
2, vysokoteplotní zkapalnění crack
Působením špičkové teploty tepelného cyklu svařování dochází k přetavení mezi tepelně ovlivněnou zónou a vrstvami vícevrstvého svařování a působením napětí vznikají trhliny.
Vyskytuje se hlavně v oblasti blízkého švu nebo vícevrstvého svařování mezi vysokopevnostními oceli obsahujícími chromnikl, austenitické oceli a některé slitiny na bázi niklu. Když je obsah síry, fosforu a křemíkového uhlíku v základním materiálu a svařovacím drátu vysoký, výrazně se zvýší tendence ke zkapalňování.
Vysokoteplotní zkapalňovací trhlina
3. Multilateralizační trhlina
Ve ztuhlém krystalovém čele se působením vysoké teploty a napětí posouvají a agregují defekty mřížky za vzniku sekundární hranice, která je při vysoké teplotě ve stavu nízké plasticity a působením napětí vznikají trhliny. Polygonální trhliny se vyskytují většinou v oblasti svaru nebo blízkého švu čistého kovu nebo jednofázových austenitických slitin, které patří k typu horkých trhlin.
Za druhé, znovu zahřejte crack
V procesu tepelného zpracování nebo provozu při určité teplotě se trhliny v hrubé krystalové části tepelně ovlivněné oblasti svařování nazývají trhliny při přehřátí. Praskliny při přehřátí se většinou vyskytují v hrubozrnných částech svařování tepelně ovlivněné zóny (HAZ) nízkolegovaných vysokopevnostních ocelí, perlitických žáruvzdorných ocelí, austenitických nerezových ocelí a některých slitin na bázi niklu.
Tři, studená trhlina
Studená trhlina je běžná trhlina vznikající při svařování, která vzniká při nízké teplotě po svařování. Trhliny za studena se vyskytují hlavně v tepelně ovlivněné oblasti svařování nízkolegované oceli, středně legované oceli, středně uhlíkové a vysoce uhlíkové oceli. V některých případech, jako je svařování ultra-vysokopevnostní oceli nebo určitých slitin titanu, se na svarovém kovu objevují i studené trhliny.
Studený crack
Podle různých typů a struktur svařované oceli mají trhliny za studena také různé kategorie, které lze zhruba rozdělit do následujících tří kategorií:
1. Zpožděná trhlina
Jedná se o běžnou formu trhliny za studena a jejím hlavním rysem je, že se neobjeví ihned po svařování, ale má obecnou inkubační dobu a má opožděnou trhlinu vytvořenou společným působením zpevněné struktury, vodíku a omezovacího napětí.
2, zhášení trhliny
Tato trhlina není v zásadě žádným jevem zpoždění, nachází se bezprostředně po svařování, někdy ve svaru, někdy v tepelně ovlivněné zóně. Je to především trhlina produkovaná vytvrzovací strukturou při působení svařovacího napětí.
3. Nízká plastická křehká trhlina
U některých materiálů s nízkou plasticitou, když jsou chladné až nízké teploty, deformace způsobená smršťovací silou převyšuje plastickou rezervu materiálu samotného nebo praskliny způsobené křehnutím materiálu. Protože se generuje při nižší teplotě, je to také další forma trhliny za studena, ale nedochází k žádnému jevu zpoždění.
4. Lamelární trhlina
Ve výrobním procesu velké ropné plošiny a silnostěnné tlakové nádoby se někdy vyskytují stupňovité trhliny rovnoběžné se směrem válcování, tzv. laminární trhání.
Především díky existenci vrstvených vměstků uvnitř ocelového plechu (ve směru válcování) je napětí vznikající při svařování kolmé ke směru válcování, což má za následek "krokové" lamelové trhání v tepelně ovlivněné zóně mírně daleko od ohně .
5. Korozní praskání pod napětím
Zpožděné praskání v některých svařovaných konstrukcích (jako jsou nádoby a trubky) způsobené kombinovaným působením korozivních médií a napětí. Faktory, které ovlivňují korozní trhlinu pod napětím, jsou materiál konstrukce, typ korozního média, tvar konstrukce, výrobní a svařovací proces, svařovací materiál a stupeň odlehčení napětí. Během provozu dochází ke korozi napětím.
