U proizvodnji tlačnih posuda, kada se elektrolučno zavarivanje koristi za zavarivanje uzdužnog zavara cilindra, pukotine (u daljnjem tekstu terminalne pukotine) često se pojavljuju na ili blizu kraja uzdužnog zavara.
Mnogi su ljudi proveli istraživanje o tome i vjeruju da je glavni razlog za pukotine na terminalima to što kada je luk zavarivanja blizu terminala uzdužnog zavara, zavar se širi i deformira u aksijalnom smjeru, a prati ga poprečna napetost u vertikalnom i aksijalnom smjeru. otvorena deformacija;
Tijelo cilindra također ima naprezanje pri hladnom radu i naprezanje pri sklapanju u procesu valjanja, proizvodnje i sastavljanja; tijekom procesa zavarivanja, zbog ograničenja zavara za pozicioniranje terminala i udarne ploče luka, stvara se veliko rastezanje na kraju naprezanja zavarivanja;
Kada se luk pomakne do zavara za pozicioniranje terminala i udarne ploče luka, zbog toplinskog širenja i deformacije ovog dijela, poprečno vlačno naprezanje terminala zavara se opušta, a sila vezivanja se smanjuje, tako da metal zavara samo skrućen na terminalu zavara Terminalne pukotine nastaju uslijed velikog vlačnog naprezanja.
Na temelju analize gore navedenih razloga predlažu se dvije protumjere:
Jedan je povećati širinu udarne ploče luka kako bi se povećala njezina sila vezivanja;
Drugi je korištenje prorezne elastične lučne udarne ploče.
Međutim, nakon poduzimanja gore navedenih protumjera u praksi, problem nije učinkovito riješen:
Na primjer, iako se koristi zaštitna ploča s elastičnim ograničenim lukom, krajnje pukotine uzdužnog zavara će se i dalje pojaviti, a terminalne pukotine često se javljaju kod zavarivanja cilindra male debljine, niske krutosti i prisilnog sklapanja;
Međutim, kada postoji ploča za ispitivanje proizvoda u proširenom dijelu uzdužnog zavara cilindra, iako su zavarivanje i ostali uvjeti isti kao kada nema ploče za ispitivanje proizvoda, postoji nekoliko završnih 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 iznimno važnih razloga.
Prvi. Analiza uzroka terminalnih pukotina
1. Promjene temperaturnog polja na krajnjem zavaru
Tijekom elektrolučnog zavarivanja, kada je izvor topline zavarivanja blizu kraja uzdužnog zavara, normalno temperaturno polje na kraju zavara će se promijeniti, a što je bliže kraju, to je promjena veća.
Budući da je veličina udarne ploče puno manja od veličine cilindra, njezin toplinski kapacitet je također mnogo manji, a veza između udarne ploče i cilindra je samo pričvrsnim zavarivanjem, tako da se može smatrati uglavnom diskontinuiranim .
Stoga su uvjeti prijenosa topline završnog zavara vrlo loši, što uzrokuje porast lokalne temperature, mijenja se oblik rastaljenog bazena, a dubina prodiranja također će se povećati u skladu s tim. Brzina skrućivanja rastaljenog bazena usporava se, osobito kada je veličina udarne ploče premala, a zavareni spoj između udarne ploče i cilindra prekratak i pretanak.
2. Utjecaj unosa topline zavarivanja
Budući da je unos topline za zavarivanje koji se koristi kod zavarivanja pod praškom često mnogo veći od ostalih metoda zavarivanja, dubina prodiranja je velika, količina nataloženog metala je velika i prekriven je slojem topitelja, tako da je rastaljena baza velika i brzina skrućivanja bazena rastaljevine je velika. Brzina hlađenja zavarenog šava i zavarenog šava sporiji su od ostalih metoda zavarivanja, što rezultira grubljim zrnima i ozbiljnijim odvajanjem, što stvara izuzetno povoljne uvjete za stvaranje vrućih pukotina.
Osim toga, bočno skupljanje zavara puno je manje od otvora razmaka, tako da je bočna vlačna sila završnog dijela veća nego kod drugih metoda zavarivanja. To se posebno odnosi na skošene ploče srednje debljine i tanje pločice bez skošenja.
3. Ostale situacije
Ako postoji prisilna montaža, kvaliteta montaže ne zadovoljava zahtjeve, sadržaj nečistoća kao što su S i P u osnovnom metalu je previsok, a segregacija će također dovesti do pukotina.
Drugo, priroda terminalne pukotine
Terminalne pukotine prema svojoj prirodi pripadaju toplinskim pukotinama, a prema stupnju nastanka toplinske pukotine mogu se podijeliti na kristalizacijske pukotine i pukotine subčvrste faze. Iako je dio gdje se formira terminalna pukotina ponekad terminal, ponekad je unutar 150 mm od područja oko terminala, ponekad je to površinska pukotina, a ponekad je to unutarnja pukotina, a većina slučajeva su unutarnje pukotine koje javljaju oko terminala.
Može se vidjeti da priroda terminalne pukotine u osnovi pripada sub-čvrstoj fazi pukotine, to jest, kada je završetak zavara još uvijek u tekućem stanju, iako se rastaljena baza u blizini terminala skrutila, još uvijek je na visoka temperatura malo ispod solidus linije Stanje nulte čvrstoće, pukotine se stvaraju pod djelovanjem složenog naprezanja zavarivanja (uglavnom vlačnog naprezanja) na terminalu,
Površinski sloj zavara blizu površine lako odvodi toplinu, temperatura je relativno niska, a već ima određenu čvrstoću i izvrsnu plastičnost, tako da pukotine na terminalu često postoje unutar zavara i ne mogu se pronaći golim okom.
Treći. Mjere za sprječavanje pukotina terminala
Iz gornje analize uzroka terminalnih pukotina, može se vidjeti da su najvažnije mjere za prevladavanje završnih pukotina uzdužnih šavova zavarivanja pod praškom:
1. Odgovarajuće povećajte veličinu udarne ploče luka
Ljudi često nisu dovoljno upoznati s važnošću zahvatne ploče, misleći da je funkcija zahvatne ploče samo izvesti krater luka iz zavara kada je luk zatvoren. Kako bi se uštedio čelik, neki lučni udarači su vrlo mali i postaju pravi "lučni udarači". Ove prakse su vrlo pogrešne. Lučna udarna ploča ima četiri funkcije:
(1) Izvedite slomljeni dio zavara kada se luk pokrene i krater luka kada je luk zaustavljen prema vanjskoj strani zavara.
(2) Pojačajte stupanj ograničenja na završnom dijelu uzdužnog šava i podnesite veliko vlačno naprezanje koje se stvara na završnom dijelu.
(3) Poboljšajte temperaturno polje terminalnog dijela, što je pogodno za provođenje topline i ne čini temperaturu terminalnog dijela previsokom.
(4) Poboljšajte distribuciju magnetskog polja na terminalnom dijelu i smanjite stupanj magnetskog otklona.
Kako bi se postigla gornja četiri cilja, udarna ploča mora imati dovoljnu veličinu, debljina mora biti ista kao i zavareni spoj, a veličina bi trebala ovisiti o veličini zavarenog spoja i debljini čelične ploče. Za opće tlačne posude, preporučuje se da duljina i širina ne budu manje od 140 mm.
2. Obratite pozornost na sklapanje i zavarivanje pričvrsnim pločicama
Zavareni spoj između udarne ploče i cilindra mora imati dovoljnu duljinu i debljinu. Općenito govoreći, duljina i debljina zavarenog spoja ne smije biti manja od 80% širine i debljine udarne ploče, a potrebno je kontinuirano zavarivanje. Ne može se jednostavno "točkasto" zavariti. S obje strane uzdužnog šava treba osigurati dovoljnu debljinu zavara za srednje i debele ploče, te po potrebi otvoriti određeni utor.
3. Obratite pozornost na pozicioniranje zavarivanja priključnog dijela cilindra
Tijekom pričvrsnog zavarivanja nakon što je cilindar zaobljen, kako bi se dodatno povećao stupanj ograničenja na kraju uzdužnog šava, duljina pričvrsnog zavara na kraju uzdužnog šava ne bi smjela biti manja od 100 mm, a trebala bi postojati dovoljna debljina zavara, i ne bi trebalo biti pukotina, Nedostaci kao što je nedostatak fuzije.
4. Strogo kontrolirajte unos topline zavarivanja
Tijekom procesa zavarivanja posuda pod tlakom, unos topline zavarivanja mora biti strogo kontroliran. Ovo ne samo da osigurava mehanička svojstva zavarenih spojeva, već igra i vrlo važnu ulogu u sprječavanju pukotina. Veličina struje zavarivanja pod praškom ima veliki utjecaj na osjetljivost terminalne pukotine, jer je veličina struje zavarivanja izravno povezana s temperaturnim poljem i unosom topline zavarivanja.
5. Strogo kontrolirajte oblik rastaljene posude i koeficijent oblika zavara
Oblik i faktor oblika zavarene kupke kod zavarivanja pod praškom usko su povezani s osjetljivošću na pukotine nastale zavarivanjem. Stoga, veličinu, oblik i faktor oblika bazena za zavarivanje treba strogo kontrolirati.
četiri. Zaključak
Vrlo je uobičajeno proizvesti pukotine na uzdužnom šavu kada se za zavarivanje uzdužnog šava cilindra koristi elektrolučno zavarivanje, a to godinama nije bilo dobro riješeno. Kroz ispitivanje i analizu, glavni razlog za pojavu pukotina na kraju uzdužnog šava zavarivanja pod praškom je rezultat zajedničkog djelovanja velikog vlačnog naprezanja i posebnog temperaturnog polja u ovom dijelu.
Praksa je dokazala da mjere poput odgovarajućeg povećanja veličine udarne ploče, jačanja kontrole kvalitete pričvrsnog zavarivanja i striktne kontrole unosa topline zavarivanja i oblika zavara mogu učinkovito spriječiti pojavu pukotina na kraju potopljenog zavarivanja. elektrolučno zavarivanje.
Vrijeme objave: 1. ožujka 2023
