Entschlüsselung von Schweißfehlern: Ein Leitfaden zu Rissen und wie man sie bekämpft

Schweißspalten gehören zu den kritischsten Defekten, die die Strukturintegrität gefährden.Dieser Artikel entmystifiziert vier Haupt Crack-Typen:Heiße Risse, Wiedererwärmungs-Risse, Kalt-Risse und Lamellenschnitt, die umsetzbare Lösungen anbieten.

1Wenn Hitze der Feind ist

Bei Hochtemperaturen entstehen beim Schweißen heiße Risse, die sich entlang der Austenitkorngrenzen ausbreiten.

Verfestigungsspalten:Es tritt in Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder Aluminiumlegierungen mit hohen S/P-Verunreinigungen auf.Schrumpfung, Spannung, Tränen, geschwächte Korngrenzen, fehlende Rückfüllung mit flüssigem Metall.

Vermeidung: Verringerung des S/P/C-Gehalts; Veredelung von Körnern mit Mo/V/Ti/Nb-Zusatzstoffen; Vorheizung von Werkstücken; Optimierung der Wärmezufuhr.

Verflüssigungsspalten:Mikro-Risse in den HAZ- oder Zwischengänge-Regionen.

Vorbeugung: Minimierung von S/P/Si/B; Verringerung der Wärmezufuhr; Steuerung der Schweißperlenform.

Risse aufgrund der Zähigkeit: Seltene Risse durch schlechte Hochtemperaturplastizität während der Polygonierung.

Vorbeugung: Hinzufügen von Mo/W/Ti zur Erhöhung der Polygonisierungsenergie.

Profi-Tipp:Die Wahl von Metallen mit geringer Unreinheit und eine kalibrierte Vorheizung reduziert das Risiko eines Heißcrackens erheblich.

2Wiedererwärmungsspalten: Die verborgene Bedrohung nach dem Schweißen

Bei der Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) in regenstärkten Stählen/Legierungen (z. B. Cr-Mo-V-Stähle) treten Nachwärme-Risse (SR-Risse) auf. Sie kriechen entlang der groben HAZ-Austenitgrenzen.

Ursache:Die Belastungsentlastung in Kombination mit Karbid/Nitrid-Niederschlag schwächt die Korngrenzen.

Prävention:

Verwenden Sie feinkörnigen Stahl.

Höhere Vorwärme + Nachwärme.

Wählen Sie weniger starke ("untergepasste") Füllstoffe aus.

Konzentration auf Stress minimieren.

Anmerkung des Ingenieurs:Schlüsselfaktoren sind Verfahren mit geringer Wärmezufuhr und eine maßgeschneiderte Auswahl von Füllstoffen.

3Kaltkrisen: Verzögerte Zerstörung von Wasserstoff

Kaltkratzen (wasserstoffinduzierte Risse) treten Stunden/Tage nach dem Schweißen in HAZ oder Schweißmetall von Kohlenstoff-/Legierstahl auf.

1.Harte Mikrostruktur(Martensit)

2.Wasserstoff(aus Feuchtigkeit, Öl, Rost).

3.Hohe Restbelastung.

Zu den häufigsten Arten gehörenFingerspitzen, Fingerspitzen unter den Füßen,undWurzelspalten.

Prävention:

Ich...Verwenden Sie kohlenstoffarme Materialien.

Ich...Mandatswasserstoffarme Elektroden/Prozesse(SMAW: EXX15/18; FCAW: mit Gasschirm).

Ich...Vorwärme und Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT).

Ich...Optimieren Sie das Gelenkdesign, um die Zurückhaltung zu reduzieren.

Ich...Sorgen Sie für eine einwandfreie Sauberkeit.

Kritische Einsicht:Wasserstoffkontrolle ist nicht verhandelbar. Niedrig-H-Verbrauchsmaterialien in Kombination mit geeigneten Back- / Lagerungsprozessen sind von größter Bedeutung.

4Lammellare Risse: Der Albtraum der Dicke Platte

Dieser unterirdische Riss tritt parallel zu rollenden Flächen in dicken Platten (≥ 25 mm) vor, insbesondere in T/Y/K-Gelenken.Es entblößt nichtmetallische Einschlüsse (MnS), Silikate).

Prävention:

Ich...Geben Sie anStahl der Klasse Z(Ψz ≥ 20-25%).

Ich...Umgestaltung von Verbindungen, um hohe Z-Spannungen zu vermeiden (verwenden Sie symmetrische Schweißschlägen, Butterlagen).

Ich...Kontrolle des Schwefelgehalts (< 0,005%) und der Einbeziehungsform (Ca/RE-Behandlung).

Ich...Maßnahmen zur Verhinderung von Kaltknallen (niedriges H-Wert, Vorheizung)

Schwere Fertigungsschwerpunkt:Projekte mit dicken Abschnitten erfordern Z-geordnete Materialien und Gelenkkonstruktionen, die die Durchdickenverschiebung minimieren.

Der Weg zur crackfreien Schweißtechnik: Proaktive Abwehr

Die Bekämpfung von Schweißspalten erfordert eine ganzheitliche Strategie:

1.Materielle Intelligenz:Die Auswahl von Grundmetallen und Füllmetallen erfolgt auf der Grundlage der Rissempfindlichkeit (CE, Pcm, Z-Klassifizierung).

2.Prozesspräzision: Nutzen Sie fortschrittliche Schweißgeräte, mit denen

Ich...Genaue Wärmezufuhrsteuerung.

Ich...Reproduzierbares Vorwärme-/Zwischenwärme-Management.

Ich...Optimierte Gasversorgung.

3.Disziplin des Verfahrens: Durchsetzen strenger Protokolle für die gemeinsame Vorbereitung, Verbrauchsgüterbehandlung (niedrig H!) und PWHT.

4.Konstruktionsweisheit: Vermeiden Sie Spannungskonzentratoren; balancieren Sie die Schweißsymmetrie.

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Die Prävention von Crack ist kein Glück, sondern das Ergebnis der richtigen Materialien, der richtigen Prozesse und der richtigen Partner.

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