U proizvodnji posuda pod pritiskom, kada se zavarivanje uzdužnog vara cilindra koristi zavarivanjem pod vodom, često se pojavljuju pukotine (u daljnjem tekstu terminalne pukotine) na kraju ili blizu kraja uzdužnog vara.
Mnogi ljudi su sproveli istraživanja o tome, i smatraju da je glavni razlog nastanka pukotina na terminalima to što kada je zavareni luk blizu terminala uzdužnog vara, zavar se širi i deformiše u aksijalnom smjeru, a prati ga poprečna napetost u vertikalnom i aksijalnom smjeru. otvorena deformacija;
Tijelo cilindra također ima naprezanje hladnog rada kaljenja i naprezanje montaže u procesu valjanja, proizvodnje i montaže; tokom procesa zavarivanja, zbog ograničenosti šava za postavljanje terminala i ploče za zavarivanje luka, stvara se veliko rastezanje na kraju napona zavara;
Kada se luk pomjeri do terminalnog pozicioniranog zavara i udarne ploče luka, zbog toplinskog širenja i deformacije ovog dijela, poprečni vlačni napon terminala zavara se opušta, a sila vezivanja se smanjuje, tako da metal šava samo očvrsnuo na terminalu zavarivanja. Pukotine na terminalima nastaju velikim vlačnim naprezanjem.
Na osnovu analize navedenih razloga, predlažu se dvije protumjere:
Jedan je da se poveća širina lučne udarne ploče kako bi se povećala njena sila vezivanja;
Drugi je da se koristi prorezna elastična zaustavna lučna ploča.
Međutim, nakon preduzimanja gore navedenih kontramjera u praksi, problem nije efikasno riješen:
Na primjer, iako se koristi lučna udarna ploča za elastično zadržavanje, naprsline na terminalu uzdužnog zavara će se i dalje pojaviti, a terminalne pukotine se često javljaju prilikom zavarivanja cilindra male debljine, male krutosti i prisilnog sklapanja;
Međutim, kada se u proširenom dijelu uzdužnog vara cilindra nalazi ploča za ispitivanje proizvoda, iako su zavarivanje i ostali uvjeti isti kao kada nema ploče za ispitivanje proizvoda, postoji nekoliko terminalnih pukotina u uzdužnom šavu.
Nakon ponovljenih ispitivanja i analiza, utvrđeno je da pojava pukotina na kraju uzdužnog šava nije povezana samo s neizbježnim velikim vlačnim naprezanjem na krajnjem zavaru, već i s nekoliko drugih izuzetno važnih razloga.
Prvo. Analiza uzroka terminalnih pukotina
1. Promjene u temperaturnom polju na terminalnom zavaru
Tokom elektrolučnog zavarivanja, kada je izvor topline zavarivanja blizu kraja uzdužnog vara, normalno temperaturno polje na kraju vara će se promijeniti, a što je bliže kraju, to je promjena veća.
Budući da je veličina lučne ploče mnogo manja od veličine cilindra, njen toplinski kapacitet je također mnogo manji, a veza između lučne ploče i cilindra je samo zavarivanjem, pa se može smatrati uglavnom diskontinuiranim. .
Zbog toga je uvjet prijenosa topline terminalnog zavara vrlo loš, što uzrokuje porast lokalne temperature, mijenja se oblik rastopljenog bazena, a dubina prodiranja također će se povećati u skladu s tim. Brzina stvrdnjavanja rastopljenog bazena se usporava, posebno kada je veličina zaporne ploče premala, a zavareni spoj između lučne ploče i cilindra prekratak i pretanak.
2. Utjecaj unosa topline zavarivanja
Budući da je unos topline zavarivanja koji se koristi kod zavarivanja pod vodom često mnogo veći od ostalih metoda zavarivanja, dubina prodiranja je velika, količina nanesenog metala je velika i prekrivena je slojem fluksa, tako da je rastopljeni bazen velik i brzina očvršćavanja rastopljenog bazena je velika. Brzina hlađenja zavarenog šava i zavarenog šava je sporija od ostalih metoda zavarivanja, što rezultira krupnijim zrnima i ozbiljnijom segregacijom, što stvara izuzetno povoljne uslove za stvaranje vrućih pukotina.
Osim toga, bočno skupljanje vara je mnogo manje od otvora zazora, tako da je bočna zatezna sila terminalnog dijela veća od one kod drugih metoda zavarivanja. Ovo se posebno odnosi na zakošene ploče srednje debljine i tanje ploče bez kosina.
3. Druge situacije
Ako postoji prisilna montaža, kvalitet montaže ne zadovoljava zahtjeve, sadržaj nečistoća kao što su S i P u osnovnom metalu je previsok, a segregacija će također dovesti do pucanja.
Drugo, priroda terminalne pukotine
Terminalne pukotine po svojoj prirodi spadaju u termičke pukotine, a termičke pukotine se prema stupnju nastanka mogu podijeliti na kristalizacijske pukotine i pukotine potčvrste faze. Iako je dio gdje se formira terminalna pukotina ponekad terminal, ponekad je unutar 150 mm od područja oko terminala, ponekad je površinska pukotina, a ponekad je unutarnja pukotina, a većina slučajeva su unutrašnje pukotine koje dešavaju oko terminala.
Može se vidjeti da priroda terminalne pukotine u osnovi pripada pukotinama potčvrste faze, to jest, kada je terminal zavarivanja još uvijek u tekućem stanju, iako se rastopljeni bazen u blizini terminala stvrdnuo, on je još uvijek na visoka temperatura malo ispod linije solidusa Stanje nulte čvrstoće, pukotine se stvaraju pod djelovanjem složenog naprezanja zavarivanja (uglavnom vlačnog naprezanja) na terminalu,
Površinski sloj vara u blizini površine lako odvodi toplinu, temperatura je relativno niska, a već ima određenu čvrstoću i odličnu plastičnost, tako da terminalne pukotine često postoje unutar vara i ne mogu se pronaći golim okom.
Treće. Mjere za sprječavanje pukotina na terminalima
Iz gornje analize uzroka nastanka terminalnih pukotina može se vidjeti da su najvažnije mjere za prevazilaženje terminalnih pukotina uzdužnih šavova zavarivanjem pod vodom:
1. Na odgovarajući način povećajte veličinu lučne ploče
Ljudi često nisu dovoljno upoznati sa značajem lučne udarne ploče, misleći da je funkcija lučne udarne ploče samo da izvede krater luka iz zavara kada je luk zatvoren. Kako bi se uštedio čelik, neki lučni udarači su napravljeni vrlo malim i postaju pravi "lučni udarci". Ove prakse su veoma pogrešne. Lučna ploča ima četiri funkcije:
(1) Prekinuti dio zavara kada je pokrenut luk i krater luka kada je luk zaustavljen, dovedite do vanjske strane zavara.
(2) Ojačati stepen ograničenja na krajnjem dijelu uzdužnog šava i podnijeti veliko vlačno naprezanje nastalo na terminalnom dijelu.
(3) Poboljšati temperaturno polje terminalnog dijela, koje pogoduje provođenju topline i ne čini temperaturu terminalnog dijela previsokom.
(4) Poboljšajte distribuciju magnetnog polja na terminalnom dijelu i smanjite stupanj magnetskog otklona.
Da bi se postigle gore navedene četiri svrhe, lučna udarna ploča mora imati dovoljnu veličinu, debljina treba biti ista kao i zavareni spoj, a veličina treba ovisiti o veličini zavara i debljini čelične ploče. Za opće posude pod pritiskom, preporučuje se da dužina i širina ne budu manje od 140 mm.
2. Obratite pažnju na montažu i zavarivanje zavarivanjem lučne udarne ploče
Zavarivanje između lučne ploče i cilindra mora imati dovoljnu dužinu i debljinu. Općenito govoreći, dužina i debljina zavarenog šava ne smiju biti manje od 80% širine i debljine lučne udarne ploče, a potrebno je kontinuirano zavarivanje. Ne može se jednostavno "tačkasto" zavariti. Na obje strane uzdužnog šava treba osigurati dovoljnu debljinu vara za srednje i debele ploče, a po potrebi otvoriti određeni žljeb.
3. Obratite pažnju na poziciono zavarivanje terminalnog dijela cilindra
Prilikom zavarivanja nakon zaobljenja cilindra, kako bi se dodatno povećao stepen zadržavanja na kraju uzdužnog šava, dužina šava na kraju uzdužnog šava ne smije biti manja od 100 mm, a treba dovoljna debljina vara, i ne bi trebalo biti pukotina, nedostataka kao što je nedostatak spajanja.
4. Strogo kontrolirajte unos topline zavarivanja
Tokom procesa zavarivanja posuda pod pritiskom, unos toplote zavarivanja mora biti strogo kontrolisan. Ovo ne samo da osigurava mehanička svojstva zavarenih spojeva, već igra i vrlo važnu ulogu u sprječavanju pukotina. Veličina struje zavarivanja pod potopljenim lukom ima veliki utjecaj na osjetljivost terminalne pukotine, jer je veličina struje zavarivanja direktno povezana s temperaturnim poljem i unesenom toplinom zavarivanja.
5. Strogo kontrolisati oblik rastopljenog bazena i koeficijent oblika zavara
Oblik i faktor oblika zavarenog bazena kod zavarivanja pod vodom usko su povezani sa osjetljivošću na pukotine od zavarivanja. Stoga, veličinu, oblik i faktor oblika zavarenog bazena treba strogo kontrolirati.
Četiri. Zaključak
Vrlo je česta pojava pukotina na terminalima uzdužnog šava kada se zavarivanje uzdužnog šava cilindra koristi zavarivanjem pod potopljenim lukom, a to nije bilo dobro riješeno dugi niz godina. Ispitivanjem i analizom, glavni razlog nastanka pukotina na kraju uzdužnog šava zavarivanja pod vodom je rezultat zajedničkog djelovanja velikog vlačnog napona i posebnog temperaturnog polja u ovom dijelu.
Praksa je pokazala da mjere poput odgovarajućeg povećanja veličine lučne udarne ploče, jačanja kontrole kvalitete zavarivanja i striktne kontrole unosa topline zavarivanja i oblika vara mogu učinkovito spriječiti pojavu pukotina na kraju potopljenog zavarivanja. elektrolučno zavarivanje.
Vrijeme objave: Mar-01-2023
