Keevitusõmbluses või õmbluse lähipiirkonnas hävib keevitamise mõjul materjali aatomkooslus ja uue liidese moodustumisel tekkinud õmblust nimetatakse keevituspraaks, mida iseloomustab terav lõhe. ja suur kuvasuhe.
Temperatuuri ja tekkeaja järgi võib praod jagada kuumapragudeks, külmpragudeks, pingekorrosioonipragudeks ja lamellrebenemisteks. Keevitustootmises on palju kohti, kus tekivad praod. Keevisõmbluse pinnale tekivad mõned praod, mida saab palja silmaga jälgida; mõned on peidetud keevisõmbluse sees ja neid saab leida ainult vigade tuvastamise kaudu; mõned tekivad keevisõmblusel; ja mõned esinevad kuumusest mõjutatud tsoonis. Väärib märkimist, et praod tekivad mõnikord keevitusprotsessi ajal ja mõnikord pärast keevitamise paigaldamist või kasutamist teatud aja jooksul pärast keevitamist. Viimast nimetatakse hilinenud pragudeks, mis on kahjulikumad. Tavaliste pragude asukohad ja tüübid on näidatud alloleval joonisel.
pilt
Tavaliste pragude asukoht ja tüüp
2. Keevituspragude ohud
Keevituspragu on kõige kahjulikum defekt. Lisaks keevisliite kandevõime vähendamisele põhjustab terav lõhe prao lõpus tõsist pingekontsentratsiooni, soodustab pragude laienemist ja lõpuks keeviskonstruktsiooni hävimist ning toode muutub vanarauaks. põhjustada tõsiseid õnnetusi. Üldjuhul on praod keevisliidete lubamatuks defektiks. Kui see on leitud, tuleks see täielikult eemaldada ning parandada ja keevitada.
3. Keevituspragude põhjused ja ennetusmeetmed
Erinevate pragude erinevatest põhjustest ja tekkemehhanismidest tulenevalt käsitletakse allpool eraldi kolme tüüpi kuumpragusid, külmpragusid ja taaskuumutatud pragusid.
3.1, kuum pragu
Termilised praod viitavad üldiselt kõrgetel temperatuuridel tekkivatele pragudele (tahkemistemperatuuri vahemiku lähedalt kuni raua-süsiniku tasakaalu diagrammi A3 joonest kõrgemale), nagu on näidatud alloleval joonisel, mida nimetatakse ka kõrge temperatuuriga pragudeks või kristallisatsioonipragudeks.
pilt
Kuumad praod tekivad tavaliselt keevisõmbluse sees ja mõnikord võivad tekkida ka kuumusest mõjutatud tsoonis, nagu on näidatud joonisel.
pilt
põhjus:
Segregatsiooninähtuse tõttu keevitussulavas basseinis kristallisatsiooniprotsessi ajal moodustavad madala sulamistemperatuuriga eutektika ja lisandid kristallisatsiooniprotsessi ajal vedelas vahekihis eraldumise ning tugevus pärast tahkumist on samuti madal. Kui keevituspinge on piisavalt suur, eraldub vedel vahekiht. Kihid või äsja tahkunud tahke metall tõmbuvad lahti, moodustades pragusid.
Lisaks, kui mitteväärismetalli terade piiridel on madala sulamistemperatuuriga eutektika ja lisandid, siis sulavad need madala sulamistemperatuuriga ühendid, moodustades vedela vahekihi kuumusmõjutsoonis, kus kuumutustemperatuur ületab sulamistemperatuuri. Kui keevitamise tõmbepinge on piisavalt suur, tõmmatakse see ka laiali, et moodustada kuumusest mõjutatud tsoonis vedeldumispragusid.
Lühidalt öeldes on termiliste pragude tekkimine metallurgiliste ja mehaaniliste tegurite koosmõju tagajärg.
Ärahoidmine:
Meetmed termiliste pragude vältimiseks võivad alata metallurgiliste tegurite ja mehaaniliste tegurite kahest aspektist.
Kontrollige kahjulike elementide ja lisandite sisaldust mitteväärismetallis ja keevitustarvikutes
Piirata kergesti eralduvate elementide ja kahjulike lisandite sisaldust mitteväärismetallides ja keevitusmaterjalides (sh keevitusvarras, keevitustraat, räbusti ja kaitsegaas). Eelkõige tuleks kontrollida lisandite, nagu väävel ja fosfor, sisaldust ning vähendada süsinikusisaldust.
Väävel on terases praktiliselt lahustumatu ja moodustab koos rauaga madala sulamistemperatuuriga raudsulfiidi (FeS). Keevitamise ajal põhjustab raudsulfiidi olemasolu keevisõmbluse kuumpragunemist ja kuumusest mõjutatud tsoonis vedeldumispragusid, mis halvendab keevitust; sama väävel on tera piiril kile kujul, mis vähendab terase plastilisust ja sitkust. Üldiselt ei tohiks keevitamiseks kasutatava terase väävlisisaldus ületada 0,045 protsenti. Mõnikord on vaja rangemat kontrolli.
Fosfor vähendab terase plastilisust ja sitkust, suurendab terase hapra ülemineku temperatuuri ning põhjustab keevisõmblustes ja kuumusest mõjutatud piirkondades pragusid. Fosforisisaldus ei tohiks ületada 0,055 protsenti . Mõnikord on vaja rangemat kontrolli.
Materjalide keevitusomadused on tihedalt seotud süsinikusisaldusega. Mida suurem on terase süsinikusisaldus, seda kehvem on keevitatavus. Üldiselt arvatakse, et keevisõmbluse süsinikusisaldus on alla 0,10 protsenti ja termilise pragude tundlikkust saab oluliselt vähendada.
Reguleerige keevismetalli keemilist koostist, parandage keevisõmbluse struktuuri, viimistlege keevisõmbluse tera, et parandada selle plastilisust, vähendada või hajutada segregatsiooni astet ja kontrollida madala sulamistemperatuuriga eutektika kahjulikke mõjusid.
Näiteks austeniitse roostevaba terase keevitamisel võib austeniidi ja ferriidi kahefaasilise struktuuriga keevisõmbluse kasutamine parandada selle termilist pragunemiskindlust. Ühefaasiline austeniitne keevisõmblus on altid kuumade pragude tekkeks.
Kasutage keevisõmbluse lisandite sisalduse vähendamiseks ja kristalliseerumise ajal eraldumise suurendamiseks põhilist keevitusvarda või räbusti.
Kontrollige keevitusspetsifikatsioone, suurendage sobivalt keevisõmbluse kujutegurit, kasutage mitmekihilist mitmekäigulist keevitusmeetodit, vältige keskjoone eraldamist ja vältige keskjoone pragusid. Keevitamisel nimetatakse keevisõmbluse laiuse ja keevisõmbluse paksuse suhet ühekäigulisel keevisõmblusel keevisõmbluse kujuteguriks või keevisõmbluse vormiteguriks. Kui keevisõmbluse kujutegur on liiga väike, on keevisõmblus kitsas ja sügav ning madala sulamistemperatuuriga lisandid kogunevad keevisõmbluse keskele, mis suurendab oluliselt termiliste pragude tekkimise võimalust. Kui keevisõmbluse kujutegur on suur, on keevisõmblus lai ja madal. Madalsulav eutektika ja lisandid kogunevad keevisõmbluse pinnalähedasse piirkonda, vähendades oluliselt keskjoone pragunemise kalduvust.
Võtke meetmeid keevituspinge vähendamiseks
Keevituspinge vähendamiseks rakendage erinevaid tehnoloogilisi meetmeid, nagu näiteks mõistliku keevitusjärjestuse ja -meetodi kasutuselevõtt, väiksema keevitusenergia sisendenergia kasutamine, üldine eelsoojendus- ja haamrimeetod jne.
Kaarkraatri täitmine kaare sulgemise ajal võib vältida kaarekraatri pragusid.
3.2, külm pragu
Külmpraod viitavad üldiselt keevisõmbluse tekitatud pragudele, mis tekivad jahutusprotsessi ajal alla A3 temperatuuri. Temperatuur, mille juures praod tekivad, on tavaliselt alla 300–200 kraadi, mis jääb martensiitsete muundumistemperatuuri vahemikku, seega nimetatakse seda külmaks pragudeks.
Külmad praod võivad tekkida kohe pärast keevitamist või pärast keevitamist pikka aega, seetõttu nimetatakse neid ka hilinenud pragudeks. Kuna külmade pragude teke on seotud vesinikuga, nimetatakse seda ka vesinikust põhjustatud pragudeks. Külmapragude tekkimine on hilinenud, mis võib põhjustada ootamatuid tõsiseid õnnetusi. Seetõttu on see ohtlikum ja sellele tuleb pöörata täielikku tähelepanu.
pilt
Külmade pragude põhjused
Külmpragude tekkimise põhitingimused on: keevisliidetes kõvastunud struktuuri teke; difundeeruva vesiniku olemasolu ja kontsentratsioon; ja suure keevitustõmbepinge olemasolu. Need kolm tingimust mõjutavad üksteist ja edendavad üksteist. Erinevatel asjaoludel võib ükskõik milline kolmest tegurist põhjustada külmade pragude teket, millest kõige aktiivsem külmpragusid tekitav tegur on difundeeruv vesinik.
Külma pragude ennetamise meetmed
1) Kasutage keevismetalli difundeeruva vesiniku sisalduse vähendamiseks põhielektroode või voogusid. Leeliselisi elektroode nimetatakse ka madala vesinikusisaldusega elektroodideks, mis võivad vähendada vesiniku sisaldust keevismetallis.
2) Elektroodid ja räbusti tuleb enne kasutamist kuivatada rangelt vastavalt kindlaksmääratud nõuetele. Lisaks tuleks soont ja keevitustraati hoolikalt puhastada, et eemaldada õli-, vee- ja roosteplekid, et vähendada vesiniku allikat.
3) Valige mõistlikud keevitusspetsifikatsioonid ja soojussisend, nagu eelsoojendus enne keevitamist, vahekihi temperatuuri reguleerimine, aeglane jahutamine pärast keevitamist jne, et parandada keevisõmbluse ja kuumusest mõjutatud tsooni organisatsioonilist seisundit.
4) Tehke kuumtöötlus õigeaegselt pärast keevitamist. Üks on lõõmutamine, et kõrvaldada sisemine pinge, karastada karastatud struktuuri ja parandada selle sitkust; teine on vesiniku eemaldamise töötlemine, et vesinik keevisliitest täielikult välja pääseks.
5) Parandage terase kvaliteeti, vähendage terase kihilisi lisandeid ning rakendage konstruktsiooni ja keevitusprotsessi käigus meetmeid, et vähendada keevitamise tõmbepinget plaadi paksuse suunas, mis võib vältida kihilist rebenemist.
6) Keevituspinge vähendamiseks rakendage erinevaid tehnoloogilisi meetmeid (vt täpsemalt termilised praod, ennetusmeetmed)
3.3, soojendage pragu uuesti
Taaskuumutuspraod tekivad keevitamise kuumusala jämedateralisest tsoonist, mida iseloomustab tera piiri murd. Enamik pragusid tekivad pingekontsentratsiooni osades. Üldjuhul tekib see siis, kui keevisõmbluspiirkonda uuesti kuumutatakse, nii et seda nimetatakse reheat crackiks.
Kuumutuspragude põhjused
Üldiselt arvatakse, et pragude soojendamise põhjuseks on see, et kuumutamisel sadestuvad üleküllastunud tahke lahuse karbiidid (peamiselt vanaadiumi ja molübdeeni karbiidid) esimese kuumutusprotsessi käigus uuesti, mille tulemuseks on graanulisisese tugevnemine ja libisemine. Tüvi koondub endistele austeniidi terade piiridele. Taaskuumutuspraod tekivad siis, kui terapiiride plastiline deformatsioonivõime ei ole piisav, et taluda pingete lõdvestamisel tekkivaid pingeid.
Soojendage pragude vältimise meetmed
1) Vähendage jääkpinget ja pingekontsentratsiooni, näiteks eelsoojendustemperatuuri tõstmine, aeglane jahutamine pärast keevitamist ja sujuv üleminek keevisõmbluse ja mitteväärismetalli vahel.
2) Eeldusel, et konstruktsiooninõuded on täidetud, valige sobiv keevitusmaterjal nii, et keevismetalli tugevus kõrgel temperatuuril oleks veidi madalam kui mitteväärismetallil, võimaldades pingel keevisõmbluses lõdvestuda ja vältida pragude tekkimist keevisõmbluses. kuumusest mõjutatud tsoon.
3) Kui tagate vuugi tugevuse toatemperatuuril, suurendage pinge leevendamiseks lõõmutamistemperatuuri, mille tulemuseks on suhteliselt jämedate karbiidiosakeste sadenemine, et parandada kõrge temperatuuri elastsust.
