رمزگشایی نقص‌های جوشکاری: راهنمای ترک‌ها و چگونگی مقابله با آن‌ها

ترک های جوش یکی از مهم ترین نقایص است که یکپارچگی ساختاری را به خطر می اندازد. برای مهندسان، جوشگران و مدیران پروژه، درک منشأ و پیشگیری از آن ها حیاتی است.این مقاله چهار نوع اصلی ترک را آشکار می کند:ترک های داغ، ترک های گرم، ترک های سرد و پاره شدن لامپ، ارائه راه حل های عملی.

1. گرمهاي داغ: وقتي گرما دشمن است

ترک های داغ در هنگام جوش در دمای بالا شکل می گیرند و در امتداد مرز دانه های آستنیت گسترش می یابند. آنها به سه دسته تقسیم می شوند:

شکاف های تثبیت:در فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، یا آلیاژ های آلومینیومی با ناخالصی های بالا S / P رخ می دهد.فشرده شدن استرس اشک های ضعیف شده مرز دانه های فاقد فلز مایع backfill.

پیشگیری: کاهش محتوای S / P / C؛ دانه ها را با افزودنی های Mo / V / Ti / Nb تصفیه کنید؛ قطعات را از قبل گرم کنید؛ حداکثر ورودی گرما.

شکاف های تخلیه:شکاف های کوچکی در مناطق HAZ و یا منطقه های میان راه.

پیشگیری: S / P / Si / B را به حداقل برسانید؛ ورودی حرارت را کاهش دهید؛ شکل حلقه جوش را کنترل کنید.

شکاف های خضاب: ترک های نادر ناشی از پلاستیکی ضعیف در دمای بالا در طول کج بندی.

پیشگیری: اضافه کردن Mo / W / Ti برای افزایش انرژی چند گوشه سازی.

نکته حرفه ای:انتخاب فلزات پرکننده با آلودگی کم و گرم کردن پیش از اندازه گیری به طور قابل توجهی خطر ترک شدن گرم را کاهش می دهد. راه حل های جوش مدرن اولویت مواد شیمیایی مقاوم به ترک را دارند.

2شکاف های گرم: تهدید پنهان پس از جوش

ترک های گرمایش مجدد (SR cracks) در طول درمان حرارتی پس از جوش (PWHT) در فولاد ها / آلیاژ های تقویت شده توسط بارندگی (به عنوان مثال فولاد Cr-Mo-V) رخ می دهد. آنها در امتداد مرزهای austenite HAZ با دانه های خشن خزنده می شوند.

علت:کاهش استرس در ترکیب با بارندگی کربید/نیترید، مرزهای دانه را تضعیف می کند.

پیشگیری:

از فولاد ذرات نازک استفاده کنید.

گرم کردن قبل و بعد از گرم کردن بیشتر

مواد پرکننده با قدرت پایین تر ("کمتر" انتخاب کنید.

تمرکز استرس را به حداقل برسانید.

يادداشت مهندس:روش های گرمای پایین و انتخاب مناسب پرکننده کلیدی هستند. منابع پیشرفته قدرت کنترل دقیق چرخه های حرارتی را امکان پذیر می کنند.

3ترک های سرد: تخریب تاخیر یافته هیدروژن

ترک های سرد (تشک های ناشی از هیدروژن) ساعت ها/روز ها پس از جوش در HAZ یا جوش فلز فولاد کربن/آلیاژ ظاهر می شوند.

1.میکروساخت سخت(مارتنسیت)

2.هیدروژن(از رطوبت، روغن، زنگ)

3.استرس باقیمانده بالا.

انواع رایج عبارتند از:شکاف انگشتان پا، شکاف زیر انگشتانوترک های ریشه.

پیشگیری:

مناستفاده از مواد معادل کربن کم.

منالکترودها/روشهای کم هیدروژن اجباری(SMAW: EXX15/18؛ FCAW: گاز محافظ)

مناستفاده از گرمایش پیش از جوش و درمان حرارتی پس از جوش (PWHT).

منطراحی مفصل را بهینه کنید تا محدودیت را کاهش دهید.

مننظافت کامل را تضمین کنید.

بینش انتقادی:کنترل هیدروژن قابل مذاکره نیست. مواد مصرفی کم H همراه با پروتکل های درست پخت و پز / ذخیره سازی بسیار مهم است. تجهیزات اختصاصی اطمینان از پاکیزگی ثابت گاز محافظ و ثبات فرآیند را تضمین می کند.

4پاره شدن لايه ها: کابوس صفحه ضخيم

این شکاف زیر سطحی موازی با هواپیماهای رولینگ در صفحات ضخیم (≥25 میلی متر) رخ می دهد ، به ویژه در مفاصل T / Y / K. ناشی از فشار ضخامت بالا (اتجاه Z) که از انعطاف پذیری فلز فراتر می رود ،شامل مواد غیر فلزی (MnS) می شود.، سیلیکات).

پیشگیری:

منمشخص کنیدفولاد درجه Z(Ψz ≥ 20-25%)

منطراحی مجدد مفاصل برای جلوگیری از استرس Z بالا (از جوش های تقارن آمیز، لایه های کره استفاده کنید).

منکنترل محتوای گوگرد (<0.005%) و شکل گنجاندن (درمان Ca/RE).

مناقدامات پیشگیری از ترک های سرد (H پایین، گرم کردن قبل) اعمال شود.

تمرکز تولید سنگین:پروژه هایی که از قطعات ضخیم استفاده می کنند، نیاز به مواد درجه Z و طرح های مفصلی دارند که فشار ضخامت را به حداقل می رسانند. فرآیندهای تخصصی با رسوب بالا می توانند عبور و استرس را کاهش دهند.

راه به سوی جوش بدون ترک: دفاع فعال

مبارزه با ترک های جوشکاری نیازمند یک استراتژی جامع است:

1.هوش مادي:انتخاب فلزات پایه و فلزات پرکننده بر اساس حساسیت به ترک (CE، Pcm، Z-ratings).

2.دقت فرآیند: استفاده از تجهیزات جوش پیشرفته که امکان:

منکنترل دقیق ورودی گرما

منمدیریت درجه حرارت پیش گرم کردن/بین مسیرهای قابل تکرار

منارسال گاز محافظ بهینه شده

3.نظم و انضباط: اجرای پروتکل های سختگیرانه برای آماده سازی مفصل، دستکاری مواد مصرفی (کم H!) و PWHT.

4.دانش طراحی: از تمرکز استرس اجتناب کنید؛ تقارن جوش را متعادل کنید.

بینش چِن شیانگ: در چنيانگ چين، ما مهندسيراه حل هایی که ریشه های ترکیدن را هدف قرار می دهند.انواع ما ازهیدروژن بسیار کم الکترودها(مطابق با AWS A5.1 / A5.5)منابع برق اینورتر با کنترل دقیقوگازهای با پاکیزه ی بالاطراحی شده اند تا ثبات و کنترل مورد نیاز برای جوش های بحرانی را فراهم کنند. از مواد مصرفی درجه Z برای قطعات ضخیم تا سیستم های خودکار که پروفایل های حرارتی کامل را تضمین می کنند،ما با سازنده ها همکاری می کنیم تا از قوس به بالا صداقت ایجاد کنیم.

پیشگیری از ترک، شانس نیست بلکه نتیجه مواد مناسب، فرآیندهای مناسب و شرکای مناسب است.

#پوشش #پوشش مهندسی #مواد علمی #تولید #NDT #کیفیت جوش #پوشش چان شانگ #تولید #تجارت #تجارت عالی #LinkedInTopVoice