Déchiffrer les défauts de soudage: un guide des fissures et de la lutte contre elles

Pour les ingénieurs, les soudeurs et les chefs de projet, il est essentiel de comprendre leurs origines et de les prévenir.Cet article démystifie quatre types de fissures:Les fissures chaudes, les fissures de réchauffement, les fissures de froid et les déchirures lamellaires, offrant des solutions concrètes.

1Quand la chaleur est l' ennemi

Les fissures chaudes se forment lors du soudage à haute température, se propageant le long des limites des grains d'austénite.

Les fissures de solidification:Il se produit dans les aciers au carbone, les aciers inoxydables ou les alliages d'aluminium avec des impuretés S/P élevées.rétrécissement des démangeaisons de stress limites de grains affaiblies manque de remplissage en métal liquide.

Prévention: réduire la teneur en S/P/C; affiner les grains avec des additifs Mo/V/Ti/Nb; préchauffer les pièces; optimiser l'apport de chaleur.

Les fissures de liquéfaction:Des microrécations dans les zones de HAZ ou d'interpassage, des eutectiques à bas point de fusion à la limite des grains fondent sous pression.

Prévention: réduire au minimum le S/P/Si/B; réduire l'apport de chaleur; contrôler la forme de la perle de soudure.

Les fissures de ductilité: Rares fissures dues à une mauvaise plasticité à haute température lors de la polygonisation.

Prévention: ajouter Mo/W/Ti pour augmenter l'énergie de polygonisation.

Un conseil:Le choix de métaux de remplissage à faible impureté et de préchauffage calibré réduit considérablement le risque de fissuration à chaud.

2Les fissures de réchauffement: la menace cachée après le soudage

Les fissures de réchauffement se produisent lors du traitement thermique post-soudure (PWHT) dans les aciers/alliages renforcés par précipitation (par exemple, les aciers Cr-Mo-V).

La cause:Le relâchement du stress combiné à la précipitation de carbure/nitrure affaiblit les limites du grain.

Prévention:

Utilisez des aciers à grains fins.

Appliquez une préchauffure plus élevée + une post-chauffure.

Sélectionnez les charges de remplissage moins résistantes.

Réduisez au minimum le stress.

Note de l'ingénieur:Des procédés de faible chaleur et une sélection de remplissage sur mesure sont essentiels.

3Les fissures à froid retardent la destruction de l'hydrogène.

Les fissures à froid apparaissent quelques heures/journées après le soudage en HAZ ou en métal de soudage d'aciers au carbone/alliage.

1.Microstructure dure- Je ne sais pas.

2.Hydrogène(de l'humidité, de l'huile, de la rouille).

3.Stress résiduel élevé.

Les types les plus courants sont:les fissures des orteils, les fissures sous les perles,etfissures des racines.

Prévention:

Je...Utiliser des matériaux équivalents à faible teneur en carbone.

Je...Électrodes/processus à faible teneur en hydrogène(SMAW: EXX15/18; FCAW: protégé par gaz).

Je...Appliquer un traitement thermique par préchauffage et après soudage (PWHT).

Je...Optimisez la conception des joints pour réduire la retenue.

Je...Veillez à une propreté impeccable.

Un aperçu critique:Le contrôle de l'hydrogène n'est pas négociable. Les consommables à faible teneur en H combinés à des protocoles de cuisson / stockage appropriés sont primordiaux. Des équipements dédiés garantissent une pureté constante du gaz de blindage et une stabilité du processus.

4La déchirure lamellaire: le cauchemar de la plaque épaisse

Cette fissure se produit parallèlement aux plans de roulement dans les plaques d'épaisseur (≥ 25 mm), en particulier dans les joints T/Y/K.il expose des inclusions non métalliques (MnS), les silicates).

Prévention:

Je...SpécifierAciers de catégorie Z(Ψz ≥ 20-25%).

Je...Réélaborer les joints pour éviter un stress Z élevé (utiliser des soudures symétriques, des couches de beurre).

Je...Contrôler la teneur en soufre (< 0,005%) et la forme d'inclusion (traitement Ca/RE).

Je...Appliquer des mesures de prévention des fissures à froid (faible H, préchauffage).

Concentration de la fabrication lourde:Les projets qui utilisent des sections épaisses exigent des matériaux de catégorie Z et des conceptions de joints minimisant la déformation de l'épaisseur.

La voie vers un soudage sans fissures: une défense proactive

La lutte contre les fissures de soudage exige une stratégie globale:

1.L' intelligence matérielle:Sélectionner les métaux communs et les métaux de remplissage en fonction de la sensibilité aux fissures (CE, Pcm, Z-ratings).

2.Précision du procédé: Utiliser des équipements de soudage avancés permettant:

Je...Contrôle précis de la chaleur.

Je...Gestion reproductible de la température de préchauffage/intervalle.

Je...Optimisation de la livraison de gaz de blindage.

3.Discipline de procédure: appliquer des protocoles stricts pour la préparation des articulations, la manipulation des consommables (faible H!) et le PWHT.

4.Conception judicieuse: éviter les concentrateurs de contraintes; équilibrer la symétrie de soudage.

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La prévention des fissures n'est pas un hasard, c'est le résultat des bons matériaux, des bons processus et des bons partenaires.

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