Розніца і апрацоўка расслаення сталёвай пласціны і халоднага крохкага парэпання пасля зваркі (агнявой рэзкі)

Адслойванне сталёвай пласціны і халодна-ломкае парэпанне пасля агнявой рэзкі і зваркі сталёвай пласціны звычайна маюць аднолькавае праяўленне, абодва з якіх уяўляюць сабой расколіны ў сярэдзіне пласціны. З пункту гледжання выкарыстання, адпластаваную сталёвую пласціну неабходна выдаліць. Усё расслаенне павінна быць выдалена ў цэлым, а мясцовае расслаенне можа быць выдалена лакальна. Халодная крохкая расколіна сталёвай пласціны выяўляецца як расколіна пасярэдзіне, якую некаторыя людзі таксама называюць «расколінай». Для зручнасці аналізу яго больш мэтазгодна вызначыць як «халодналомкае расколіна». Гэты дэфект можна ліквідаваць пры дапамозе мер па выпраўленні і адпаведнай тэхналогіі зваркі без утылізацыі.

1. Адслаенне сталёвай пласціны
Расслаенне - гэта мясцовы зазор у папярочным сячэнні сталёвай пласціны (нарыхтоўкі), які прымушае папярочны сячэнне сталёвай пласціны ўтвараць лакальны пласт. Гэта фатальны дэфект сталі. Сталёвая пласціна не павінна адслойвацца, гл. малюнак 1. Адслаенне таксама называюць праслойкай і расслаеннем, якое з'яўляецца ўнутраным дэфектам сталі. Бурбалкі ў злітку (нарыхтоўцы), буйныя неметалічныя ўключэнні, рэшткавыя усаджвальныя паражніны, якія не цалкам выдалены або згорнутыя, і сур'ёзная сегрэгацыя могуць выклікаць расслаенне сталі, а неабгрунтаваныя працэдуры абмяншэння пракаткі могуць пагоршыць расслаенне.

2. Віды наслаення сталёвага ліста
У залежнасці ад прычыны, напластаванні выяўляюцца ў розных месцах і формах. Некаторыя з іх схаваны ўнутры сталі, а ўнутраная паверхня паралельная або па сутнасці паралельная паверхні сталі; некаторыя распаўсюджваюцца на паверхню сталі і ўтвараюць дэфекты паверхні сталі, падобныя на баразёнкі. У цэлым існуе дзве формы:
Першы - адкрытая стратыфікацыя. Гэты дэфект расслаення макраскапічна можна выявіць на разломе сталі, і звычайна яго можна паўторна праверыць на сталеліцейных і вытворчых прадпрыемствах.
Другая - закрытая стратыфікацыя. Гэты дэфект расслаення не можа быць заўважаны ў разломе сталі, і яго цяжка знайсці на заводзе-вытворцы без 100% ультрагукавой дэфектаскапіі кожнай сталёвай пласціны. Гэта замкнёнае наслаенне ўнутры сталёвай пласціны. Гэты дэфект стратыфікацыі дастаўляецца з плавільнага завода на вытворчае прадпрыемства і канчаткова перапрацоўваецца ў прадукт для адгрузкі.
Існаванне дэфектаў расслаення памяншае эфектыўную таўшчыню сталёвай пласціны ў зоне расслаення, каб вытрымаць нагрузку, і памяншае апорную здольнасць у тым жа кірунку, што і расслаенне. Форма краю дэфекту расслаення вострая, што вельмі адчувальна да стрэсу і можа выклікаць сур'ёзную канцэнтрацыю стрэсу. Калі падчас працы адбываецца шматразовая загрузка, разгрузка, нагрэў і астуджэнне, у зоне канцэнтрацыі напружання ўтворыцца вялікае пераменнае напружанне, што прывядзе да стомленасці ад напружання.

3. Метад ацэнкі халодных расколін
3.1 Метад вугляроднага эквіваленту - ацэнка схільнасці да халоднага расколіны сталі
Паколькі тэндэнцыя да ўмацавання і халодных расколін у зоне тэрмічнага ўздзеяння зваркі звязана з хімічным складам сталі, хімічны склад выкарыстоўваецца для ўскоснай ацэнкі адчувальнасці халодных расколін у сталі. Утрыманне легіруючых элементаў у сталі пераўтворыцца ў эквівалентнае ўтрыманне вугляроду ў адпаведнасці з яго функцыяй, якое выкарыстоўваецца ў якасці індыкатара параметра для грубай ацэнкі схільнасці да халоднага расколіны сталі, а менавіта метаду вугляроднага эквіваленту. Для метаду вугляроднага эквіваленту нізкалегіраванай сталі Міжнародны інстытут зваркі (IIW) рэкамендуе формулу: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Згодна з формулай, чым больш значэнне вугляроднага эквіваленту, тым больш тэндэнцыя да загартоўкі зварной сталі і тым лягчэй стварыць халодныя расколіны ў зоне тэрмічнага ўздзеяння. Такім чынам, вугляродны эквівалент можа быць выкарыстаны для ацэнкі зварваемасці сталі, і найлепшыя ўмовы працэсу для прадухілення зварачных расколін могуць быць прапанаваны ў залежнасці ад зварваемасці. Пры выкарыстанні формулы, рэкамендаванай Міжнародным інстытутам, калі Ceq(IIW) <0,4%, тэндэнцыя да зацвярдзення невялікая, зварваемасць добрая, і папярэдні нагрэў перад зваркай не патрабуецца; калі Ceq (IIW)=0,4%~0,6%, асабліва калі ён перавышае 0,5%, сталь лёгка загартаваць. Гэта азначае, што свариваемость пагоршылася, і падчас зваркі неабходны папярэдні нагрэў, каб прадухіліць зварачныя расколіны. Па меры павелічэння таўшчыні пласціны тэмпература папярэдняга нагрэву павінна павялічвацца адпаведна.
3.2 Індэкс адчувальнасці да халодных расколін пры зварцы
Акрамя хімічнага складу, прычыны ўзнікнення халодных расколін пры зварцы нізкалегаванай высокатрывалай сталі ўключаюць у сябе ўтрыманне дыфузійнага вадароду ў наплаўленым метале, напружанне злучэння і г. д. Ito et al. з Японіі правялі вялікую колькасць выпрабаванняў больш чым 200 тыпаў сталі з выкарыстаннем даследчага тэсту жалеза з нахіленай Y-вобразнай канаўкай і прапанавалі формулы, такія як індэкс адчувальнасці да халодных расколін, усталяваны хімічным складам, дыфузійным вадародам і абмежаваннем (або таўшчынёй пласціны) , і выкарыстаў індэкс адчувальнасці да халодных расколін для вызначэння тэмпературы папярэдняга нагрэву, неабходнай перад зваркай для прадухілення халодных расколін. Прынята лічыць, што наступная формула можа быць выкарыстана для нізкалегаванай высокатрывалай сталі з утрыманнем вугляроду не больш за 0,16% і трываласцю на разрыў 400-900 МПа. Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B (%);
Pc=Pcm+[H]/60+t/600 (%)
To=1440Pc-392 (℃)
Дзе: [H]——утрыманне дыфузійнага вадароду ў асаджаным метале, вымеранае па японскаму стандарту JIS 3113 (мл/100 г); t——таўшчыня пліты (мм); To——Мінімальная тэмпература папярэдняга нагрэву перад зваркай (℃).
Разлічыце індэкс адчувальнасці да расколіны пры зварцы ў халодным стане Pc сталёвай пласціны гэтай таўшчыні і мінімальную тэмпературу папярэдняга нагрэву To перад расколінамі. Калі вынік разліку ≥50 ℃, сталёвая пласціна мае пэўную адчувальнасць да расколін пры зварцы і яе трэба папярэдне нагрэць.

4. Рамонт холодноломких «расколін» буйных дэталяў
Пасля завяршэння зваркі стальной пласціны частка сталёвай пласціны трэскаецца, што называецца «адслаенне». Глядзіце малюнак 2 ніжэй для марфалогіі расколіны. Эксперты па зварцы лічаць, што больш мэтазгодна вызначыць працэс рамонту як «працэс рамонту зваркай расколін у Z-напрамку ў сталёвых пласцінах». Паколькі дэталь вялікая, зняць сталёвую пласціну, а потым зварыць яе зноў, спатрэбіцца шмат працы. Увесь кампанент, хутчэй за ўсё, будзе дэфармаваны, і ўвесь кампанент будзе аддадзены ў металалом, што прывядзе да вялікіх страт.
4.1. Прычыны і меры прафілактыкі расколін Z-напрамку
Расколіны ў напрамку Z, выкліканыя рэзкай і зваркай, з'яўляюцца халоднымі расколінамі. Чым больш цвёрдасць і таўшчыня сталёвай пласціны, тым вышэй верагоднасць з'яўлення расколін у Z-напрамку. Каб пазбегнуць яго з'яўлення, лепшы спосаб - гэта папярэдні нагрэў перад рэзкай і зваркай, прычым тэмпература папярэдняга нагрэву залежыць ад маркі і таўшчыні сталёвага ліста. Папярэдні нагрэў можна зрабіць з дапамогай рэжучых гармат і электронных гусенічных награвальных пляцовак, а неабходную тэмпературу трэба вымераць на адваротным баку награвальнага пункта. (Заўвага: усю секцыю рэзкі стальной пласціны трэба награваць раўнамерна, каб пазбегнуць лакальнага перагрэву ў зоне, якая кантактуе з крыніцай цяпла.) Папярэдні нагрэў можа знізіць верагоднасць расколін у Z-напрамку, выкліканых рэзкай і зваркай.
① Спачатку выкарыстоўвайце вуглавую шліфавальную машынку, каб адшліфаваць расколіну, пакуль яна не стане нябачнай, папярэдне разагрэйце вобласць вакол рамонтнай зваркі прыкладна да 100 ℃, а затым выкарыстоўвайце зварку CO2 (лепш за ўсё парашковы дрот). Пасля зваркі першага пласта неадкладна прастукайце па зварным шве конусным малатком, затым зварыце наступныя пласты і пасля кожнага пласта пастукайце па зварным шве малатком. Пераканайцеся, што тэмпература праслойкі складае ≤200 ℃.
② Калі расколіна глыбокая, папярэдне разагрэйце вобласць вакол рамонтнага зварнога шва прыкладна да 100 ℃, неадкладна выкарыстоўвайце гэбель з вугальнай дугой, каб ачысціць корань, а затым выкарыстоўвайце вуглавую шліфавальную машынку, каб адшліфаваць, пакуль не стане металічны бляск (калі тэмпература ніжэй тэмпература рамонтнага зварнога шва ніжэй за 100 ℃, папярэдне нагрэйце яшчэ раз), а затым зварвайце.
③ Пасля зваркі выкарыстоўвайце алюмініевую сілікатную вату або азбест для ізаляцыі зварнога шва на працягу ≥2 гадзін.
④ У мэтах бяспекі выканайце ультрагукавую дэфектаскапію адрамантаванага ўчастка.


Час публікацыі: 13 чэрвеня 2024 г