Разслояването на стоманената плоча и студеното крехко напукване след огнево рязане и заваряване на стоманена плоча обикновено имат една и съща проява, като и двете са пукнатини в средата на плочата. От гледна точка на употреба, разслоената стоманена плоча трябва да се отстрани. Цялото разслояване трябва да бъде премахнато като цяло, а локалното разслояване може да бъде отстранено локално. Студената крехка пукнатина на стоманената плоча се проявява като напукване в средата, което някои хора също наричат ​​„напукване“. За удобство на анализа е по-подходящо да се определи като „студено крехко напукване“. Този дефект може да се отстрани с коригиращи мерки и подходяща заваръчна технология без бракуване.

1. Разслояване на стоманена плоча
Разслояването е локална празнина в напречното сечение на стоманената плоча (заготовката), което прави напречното сечение на стоманената плоча да образува локален слой. Това е фатален дефект в стоманата. Стоманената плоча не трябва да се разслоява, вижте Фигура 1. Разслояването се нарича още междинен слой и разслояване, което е вътрешен дефект на стоманата. Мехурчета в слитъка (заготовката), големи неметални включвания, остатъчни кухини от свиване, които не са напълно отстранени или сгънати, и тежка сегрегация могат да причинят разслояване на стоманата, а неразумните процедури за намаляване на валцуването могат да влошат разслояването.

2. Видове стратификация на стоманени плочи
В зависимост от причината стратификацията се проявява на различни места и форми. Някои са скрити вътре в стоманата, а вътрешната повърхност е успоредна или по същество успоредна на стоманената повърхност; някои се простират до стоманената повърхност и образуват подобни на бразди повърхностни дефекти върху стоманената повърхност. Като цяло има две форми:
Първата е отворена стратификация. Този дефект на стратификация може да бъде открит макроскопски върху счупването на стоманата и обикновено може да бъде повторно инспектиран в заводи за стомана и производствени предприятия.
Втората е затворена стратификация. Този дефект на стратификация не може да се види при счупването на стоманата и е трудно да се намери в производствения завод без 100% ултразвуково откриване на дефекти на всяка стоманена плоча. Това е затворена стратификация вътре в стоманената плоча. Този стратификационен дефект се доставя от топилната фабрика до производствения завод и накрая се преработва в продукт за изпращане.
Наличието на дефекти при разслояване намалява ефективната дебелина на стоманената плоча в зоната на разслояване, за да понесе натоварването, и намалява носещата способност в същата посока като разслояването. Формата на ръба на дефекта на разслояване е остра, което е много чувствително към напрежение и ще причини сериозна концентрация на напрежение. Ако има многократно натоварване, разтоварване, нагряване и охлаждане по време на работа, в зоната на концентрация на напрежение ще се образува голямо променливо напрежение, което ще доведе до умора от напрежение.

3. Метод за оценка на студените пукнатини
3.1 Метод на въглероден еквивалент - оценка на склонността към студено напукване на стоманата
Тъй като тенденцията за втвърдяване и студени пукнатини в зоната, засегната от топлина при заваряване, е свързана с химичния състав на стоманата, химическият състав се използва за индиректна оценка на чувствителността на студените пукнатини в стоманата. Съдържанието на легиращи елементи в стоманата се преобразува в еквивалентно съдържание на въглерод според неговата функция, което се използва като индикатор за параметър за груба оценка на склонността към студено напукване на стоманата, а именно метода на въглеродния еквивалент. За метода на въглеродния еквивалент на нисколегирана стомана Международният институт по заваряване (IIW) препоръчва формулата: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Според формулата, колкото по-голяма е стойността на въглеродния еквивалент, толкова по-голяма е тенденцията на втвърдяване на заварената стомана и толкова по-лесно е да се получат студени пукнатини в зоната на топлинно въздействие. Следователно въглеродният еквивалент може да се използва за оценка на заваряемостта на стоманата и могат да бъдат предложени най-добрите условия на процеса за предотвратяване на заваръчни пукнатини в зависимост от заваряемостта. Когато се използва формулата, препоръчана от Международния институт, ако Ceq(IIW) <0,4%, тенденцията на втвърдяване не е голяма, заваряемостта е добра и не се изисква предварително загряване преди заваряване; ако Ceq (IIW)=0,4%～0,6%, особено когато е по-голямо от 0,5%, стоманата е лесна за закаляване. Това означава, че заваряемостта се е влошила и е необходимо предварително загряване по време на заваряване, за да се предотвратят пукнатини при заваряване. Температурата на предварително загряване трябва да се увеличи съответно с увеличаване на дебелината на плочата.
3.2 Индекс на чувствителност към студени пукнатини при заваряване
В допълнение към химичния състав, причините за студени пукнатини при заваряване на нисколегирана стомана с висока якост включват съдържанието на дифузионен водород в отложения метал, напрежението на свързване на съединението и т.н. Ito et al. от Япония проведе голям брой тестове на повече от 200 вида стомана, използвайки изследователския тест за желязо с наклонена Y-образна канавка и предложи формули като индекс на чувствителност към студени пукнатини, установен от химичен състав, дифузионен водород и ограничение (или дебелина на плочата) , и използва индекса на чувствителност към студени пукнатини, за да определи температурата на предварително загряване, необходима преди заваряване, за да предотврати студени пукнатини. Обикновено се смята, че следната формула може да се използва за нисколегирана стомана с висока якост със съдържание на въглерод не повече от 0,16% и якост на опън 400-900MPa. 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 (℃)
Където: [H]——съдържание на дифузионен водород в отложен метал, измерено по японски стандарт JIS 3113 (ml/100g); t——Дебелина на плочата (mm); До——Минимална температура на предварително загряване преди заваряване (℃).
Изчислете индекса на чувствителност към студено напукване при заваряване Pc на стоманената плоча с тази дебелина и минималната температура на предварително нагряване To преди напукване. Когато резултатът от изчислението е ≥50 ℃, стоманената плоча има определена чувствителност към студено напукване при заваряване и трябва да бъде предварително загрята.

4. Ремонт на студено крехко „напукване” на големи компоненти
След приключване на заваряването на стоманената плоча, част от стоманената плоча се напуква, което се нарича "разслояване". Вижте фигура 2 по-долу за морфологията на пукнатината. Експертите по заваряване смятат, че е по-подходящо процесът на ремонт да се дефинира като „процес на ремонт чрез заваряване на пукнатини в посока Z в стоманени плочи“. Тъй като компонентът е голям, премахването на стоманената плоча и след това отново заваряването й изисква много работа. Целият компонент вероятно ще бъде деформиран и целият компонент ще бъде бракуван, което ще причини големи загуби.
4.1. Причини и мерки за предотвратяване на пукнатини в посока Z
Пукнатините в посока Z, причинени от рязане и заваряване, са студени пукнатини. Колкото по-голяма е твърдостта и дебелината на стоманената плоча, толкова по-голяма е вероятността от пукнатини в посока Z. За да избегнете появата му, най-добрият начин е предварително загряване преди рязане и заваряване, като температурата на предварително загряване зависи от марката и дебелината на стоманената плоча. Предварителното загряване може да се извърши чрез режещи пистолети и електронни нагревателни подложки за обхождане, а необходимата температура трябва да се измерва на гърба на нагревателната точка. (Забележка: Цялата секция за рязане на стоманена плоча трябва да се нагрее равномерно, за да се избегне локално прегряване в зоната, контактуваща с източника на топлина.) Предварителното нагряване може да намали вероятността от пукнатини в посока Z, причинени от рязане и заваряване.
① Първо използвайте ъглошлайф, за да шлайфате пукнатината, докато стане невидима, предварително загрейте зоната около ремонтната заварка до около 100 ℃ и след това използвайте заваряване с CO2 (най-добра е флюсова тел). След като заварите първия слой, незабавно почукайте заваръчния шев с конусовиден чук, след което заварете следващите слоеве и почукайте заваръчния шев с чук след всеки слой. Уверете се, че температурата на междинния слой е ≤200 ℃.
② Ако пукнатината е дълбока, предварително загрейте зоната около ремонтната заварка до около 100 ℃, незабавно използвайте въздушно ренде с въглеродна дъга, за да почистите корена, и след това използвайте ъглошлайф, за да шлайфате, докато се покаже металният блясък (ако температурата на ремонтната заварка е под 100 ℃, загрейте отново) и след това заварете.
③ След заваряване използвайте алуминиева силикатна вата или азбест, за да изолирате заваръчния шев за ≥2 часа.
④ От съображения за безопасност извършете ултразвукова диагностика на ремонтираната зона.