Анализа типова и основних карактеристика напрслина од заваривања у челичним плочама отпорним на хабање
Са развојем индустрија као што су челик, петрохемија, бродови и електрична енергија, конструкције за заваривање имају тенденцију да се развијају у правцу великих размера, великог капацитета и високих параметара, а неке раде и у ниским температурама, криогеним, корозивним медијима и другим окружењима. .
Због тога се све више користе различити нисколегирани челик високе чврстоће, средње и високо легирани челик, супер челик и разни легирани материјали. Међутим, примена ових врста челика и легура донела је многе нове проблеме у производњи заваривања, међу којима су чешћи и озбиљнији пукотине од заваривања. Пукотине се понекад појављују у процесу заваривања, али понекад иу процесу постављања или рада, и такозване одложене пукотине. Пошто се такве пукотине не могу открити у производњи, штета од таквих пукотина је озбиљнија. Постоје разне пукотине које настају у процесу заваривања, према природи пукотине, пукотине од заваривања челичних плоча отпорних на хабање могу се широко поделити у следећих пет категорија:
Прво, врућа пукотина
Вруће пукотине настају на високим температурама током заваривања, па се називају вруће пукотине. Према саставу челичне плоче отпорне на хабање, облик, температурна зона и главни узроци врућих пукотина су различити, па се вруће пукотине деле у три категорије: кристализационе пукотине, пукотине од течења и полилатерализационе пукотине.
1. Кристална пукотина
У каснијој фази кристализације, течни филм формиран еутектиком мале запремине слаби везу између зрна и пукотина под дејством затезног напрезања.
Углавном се производи од угљеничног челика, нисколегираних челичних завара са више нечистоћа (који садрже сумпор, фосфор, гвожђе, угљеник, силицијум) и једнофазног аустенитног челика, легура на бази никла и неких заварених спојева од легура алуминијума. У неким случајевима могу се појавити и кристализационе пукотине у зони захваћеном топлотом.
2, високотемпературна пукотина у течности
Под дејством вршне температуре термичког циклуса заваривања долази до топљења између зоне захваћене топлотом и слојева вишеслојног заваривања, а под дејством напона настају пукотине.
Углавном се јавља у зони близу шава или вишеслојном заваривању између челика високе чврстоће који садрже хром никл, аустенитних челика и неких легура на бази никла. Када су сумпор, фосфор и силицијум угљеник у основном материјалу и жици за заваривање високи, тенденција пуцања у течност ће се значајно повећати.
Пукотина од течења при високим температурама
3. Мултилатерализациона пукотина
У очврслом фронту кристала, под дејством високе температуре и напрезања, дефекти решетке се померају и агрегирају да формирају секундарну границу, која је на високој температури у стању ниске пластичности, а под дејством напона настају пукотине. Полигоналне пукотине се јављају углавном у зони шава или близу шава чистог метала или једнофазних аустенитних легура, што спада у тип врућих прслина.
Друго, поново загрејте пукотину
У процесу термичке обраде за растерећење напона или сервисирања на одређеној температури, пукотине у грубом кристалном делу зоне утицаја топлоте заваривања називају се пукотине од поновног загревања. Пукотине од поновног загревања се најчешће јављају у крупнозрним деловима зоне утицаја топлоте (ХАЗ) заваривања нисколегираних челика високе чврстоће, перлитних челика отпорних на топлоту, аустенитних нерђајућих челика и неких легура на бази никла.
Три, хладна пукотина
Хладна пукотина је уобичајена пукотина која настаје при заваривању, а која настаје на ниској температури након заваривања. Хладне пукотине се углавном јављају у зони заваривања нисколегираног челика, средње легираног челика, средњег угљеника и челика са високим садржајем угљеника. У неким случајевима, као што је заваривање челика ултра високе чврстоће или одређених легура титанијума, хладне пукотине се такође појављују на металу шава.
Хладна пукотина
Према различитим типовима и структурама завареног челика, хладне пукотине такође имају различите категорије, које се грубо могу поделити у следеће три категорије:
1. Одложена пукотина
То је уобичајен облик хладне пукотине, а његова главна карактеристика је да се не појављује одмах након заваривања, већ има општи период инкубације и има одложену пукотину насталу под заједничким деловањем очврсле структуре, водоника и стезног напона.
2, гашење пукотине
Ова пукотина у суштини није феномен кашњења, који се налази одмах након заваривања, понекад у завару, понекад у зони погођеном топлотом. То је углавном пукотина коју ствара структура очвршћавања под дејством напона заваривања.
3. Пукотина ниске пластичне кртости
За неке материјале са ниском пластичношћу, када је хладно до ниске температуре, напрезање изазвано силом скупљања премашује пластичну резерву самог материјала или пукотину узроковану крхким материјалом. Пошто се ствара на нижој температури, то је такође још један облик хладне пукотине, али нема феномена кашњења.
4. Ламеларна суза
У процесу производње велике платформе за производњу нафте и посуде под притиском са дебелим зидом, понекад се јављају степенасте пукотине паралелне смеру котрљања, такозвано ламинарно кидање.
Углавном због постојања слојевитих инклузија унутар челичне плоче (дуж правца котрљања), напон који настаје током заваривања је окомит на правац котрљања, што резултира „степеничастим“ кидањем ламеле у зони погођеној топлотом која је мало удаљена од ватре. .
5. Пуцање од корозије под напоном
Одложено пуцање у неким завареним структурама (као што су контејнери и цеви) узроковано комбинованим деловањем корозивних медија и напрезања. Фактори који утичу на напрезање корозионе прслине су материјал конструкције, врста корозивног медијума, облик конструкције, процес производње и заваривања, материјал за заваривање и степен растерећења напона. Корозија од напрезања се јавља током рада.
