چه چیزی باعث ایجاد ترک سرد در جوشکاری رانر گرم می شود؟

ترک خوردگی سرد در جوشکاری دونده گرم عمدتاً به دلیل اثرات ترکیبی تردی هیدروژنی، ریزساختار سخت شده و تنش مهاری ایجاد می شود. این یک نقص{1}درخطر بالا با شروع تاخیری است که اغلب چند ساعت تا چند روز پس از جوشکاری ظاهر می‌شود.

1. تردی هیدروژنی

منابع هیدروژن: مواد جوشکاری مرطوب، آلودگی نفتی قسمت های مخروطی، و رطوبت بسیار زیاد محیط (مانند فصل بارانی فعلی در ووهان از آوریل تا ژوئن)، که باعث می شود هیدروژن در حوضچه مذاب در حین جوشکاری حل شود.

انباشته شدن هیدروژن: در طول خنک شدن، هیدروژن در مرزهای دانه‌ها، آخال‌ها یا عیوب در ناحیه جوش و حرارت{0}(HAZ) تجمع می‌یابد و فشار بالای موضعی ایجاد می‌کند و چقرمگی مواد را کاهش می‌دهد.

تاثیر کلیدی: محتوای هیدروژن بیش از 0.6 میلی لیتر در 100 گرم به طور قابل توجهی خطر ترک خوردگی سرد را افزایش می دهد.

2. ریزساختار سخت شده

علل: در فولادهای آلیاژی-پرکربن یا کم{1}}، خنک شدن سریع باعث می‌شود آستنیت به مارتنزیت شکننده تبدیل شود و انعطاف‌پذیری و چقرمگی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

عوامل موثر:

سرعت سرد شدن بسیار سریع: اجزای دیواره{0}ضخیم اگر از قبل گرم نشوند مستعد تشکیل مارتنزیت هستند.

تمایل به سخت شدن مواد بالا: برای فولادهای آلیاژی مانند فولاد قالب H13 و 20CrMo، زمانی که معادل کربن (Ceq) > 0.4٪ باشد، خطر به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

تجزیه و تحلیل متالوگرافی می تواند محتوای مارتنزیت را شناسایی کند. سختی ویکرز (HV) > 350 نشان دهنده شکنندگی ریزساختاری است.

3. استرس و محدودیت باقیمانده

منابع:

تنش حرارتی در حین جوشکاری؛

استحکام ساختاری بالا و مهار مفصل بالا (به عنوان مثال، صفحات دونده داغ چند لایه).

تنش اضافی ناشی از تراز اجباری در هنگام مونتاژ.

مکانیسم عمل: تنش کششی پسماند، همراه با شکنندگی هیدروژنی و ریزساختار سخت شده، باعث شروع و انتشار ترک در مناطق ضعیف (مانند HAZ) می شود.

توجه ویژه: تمرکز تنش در نواحی ناپیوسته هندسی مانند جوش های متقاطع و نواحی انتقال گرد به احتمال زیاد باعث ایجاد ترک سرد می شود.

4. شرایط تشکیل جامع (مدل "سه- عنصر")

هر سه آنها ضروری هستند، اما در صورت وجود همزمان، خطر ترک خوردگی سرد بسیار زیاد است و نیاز به پیشگیری و کنترل سیستماتیک دارد.