La diferència i el tractament de la delaminació de la placa d'acer i l'esquerda fràgil en fred després de la soldadura (tall al foc)

La delaminació de la placa d'acer i l'esquerda fràgil en fred després del tall i la soldadura de la placa d'acer tenen generalment la mateixa manifestació, ambdues esquerdes al mig de la placa. Des del punt de vista de l'ús, s'ha d'eliminar la placa d'acer delaminada. S'ha d'eliminar tota la delaminació com un tot i la delaminació local es pot eliminar localment. L'esquerda fràgil freda de la placa d'acer es manifesta com una esquerda al mig, que algunes persones també anomenen "esquerdament". Per a la comoditat de l'anàlisi, és més apropiat definir-lo com a "esquerdament trencadís en fred". Aquest defecte es pot tractar amb mesures correctives i tecnologia de soldadura adequada sense desballestament.

1. Deslaminació de placa d'acer
La delaminació és un buit local a la secció transversal de la placa d'acer (billet), que fa que la secció transversal de la placa d'acer formi una capa local. És un defecte fatal de l'acer. La placa d'acer no ha de ser delaminada, vegeu la figura 1. La delaminació també s'anomena intercapa i delaminació, que és un defecte intern de l'acer. Les bombolles al lingot (billet), les grans inclusions no metàl·liques, les cavitats de contracció residuals que no s'eliminen ni es pleguen completament i una segregació severa poden provocar l'estratificació de l'acer i els procediments de reducció de laminació no raonables poden agreujar l'estratificació.

2. Tipus d'estratificació de plaques d'acer
Segons la causa, l'estratificació es manifesta en diferents llocs i formes. Alguns s'amaguen dins de l'acer i la superfície interior és paral·lela o substancialment paral·lela a la superfície d'acer; alguns s'estenen a la superfície d'acer i formen defectes superficials semblants a ranures a la superfície d'acer. En general, hi ha dues formes:
El primer és l'estratificació oberta. Aquest defecte d'estratificació es pot trobar macroscòpicament a la fractura de l'acer i, generalment, es pot tornar a inspeccionar a les plantes siderúrgiques i les plantes de fabricació.
La segona és l'estratificació tancada. Aquest defecte d'estratificació no es pot veure a la fractura de l'acer, i és difícil trobar-lo a la planta de fabricació sense una detecció de defecte 100% ultrasònic de cada placa d'acer. És una estratificació tancada a l'interior de la placa d'acer. Aquest defecte d'estratificació es porta des de la fosa a la planta de fabricació i finalment es transforma en un producte per a l'enviament.
L'existència de defectes de delaminació redueix el gruix efectiu de la placa d'acer a la zona de delaminació per suportar la càrrega i redueix la capacitat de càrrega en la mateixa direcció que la delaminació. La forma de la vora del defecte de delaminació és nítida, que és molt sensible a l'estrès i provocarà una concentració greu d'estrès. Si es repeteix la càrrega, la descàrrega, l'escalfament i el refredament durant el funcionament, es formarà una gran tensió alterna a l'àrea de concentració d'estrès, donant lloc a fatiga per estrès.

3. Mètode d'avaluació d'esquerdes en fred
3.1 Mètode de carboni equivalent-avaluació de la tendència a l'esquerda en fred de l'acer
Atès que la tendència a l'enduriment i l'esquerda en fred de la zona afectada per la calor de soldadura està relacionada amb la composició química de l'acer, la composició química s'utilitza per avaluar indirectament la sensibilitat de les esquerdes en fred a l'acer. El contingut d'elements d'aliatge de l'acer es converteix en el contingut equivalent de carboni segons la seva funció, que s'utilitza com a indicador de paràmetres per avaluar aproximadament la tendència a l'esquerda en fred de l'acer, és a dir, el mètode d'equivalent de carboni. Per al mètode d'equivalent de carboni de l'acer de baix aliatge, l'Institut Internacional de Soldadura (IIW) recomana la fórmula: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Segons la fórmula, com més gran sigui el valor equivalent de carboni, més gran és la tendència d'enduriment de l'acer soldat i més fàcil és produir esquerdes fredes a la zona afectada per la calor. Per tant, l'equivalent de carboni es pot utilitzar per avaluar la soldabilitat de l'acer i es poden proposar les millors condicions de procés per evitar esquerdes de soldadura segons la soldabilitat. Quan s'utilitza la fórmula recomanada per l'Institut Internacional, si Ceq (IIW) <0,4%, la tendència a l'enduriment no és gran, la soldabilitat és bona i no es requereix preescalfament abans de soldar; si Ceq (IIW)=0,4% ~ 0,6%, especialment quan és superior al 0,5%, l'acer és fàcil d'endurir. Això vol dir que la soldabilitat s'ha deteriorat i es requereix un preescalfament durant la soldadura per evitar esquerdes de soldadura. La temperatura de preescalfament s'ha d'augmentar en conseqüència a mesura que augmenta el gruix de la placa.
3.2 Índex de sensibilitat d'esquerdes en fred de soldadura
A més de la composició química, les causes de les esquerdes en fred en la soldadura d'acers d'alta resistència de baix aliatge inclouen el contingut d'hidrogen difusible en el metall dipositat, la tensió de restricció de la junta, etc. Ito et al. del Japó va realitzar un gran nombre de proves en més de 200 tipus d'acer utilitzant la prova d'investigació del ferro amb ranura en forma d'Y inclinada i va proposar fórmules com l'índex de sensibilitat a l'esquerda en fred establert per la composició química, l'hidrogen difusible i la restricció (o el gruix de la placa) , i va utilitzar l'índex de sensibilitat a l'esquerda en fred per determinar la temperatura de preescalfament necessària abans de soldar per evitar esquerdes per fred. En general, es creu que la fórmula següent es pot utilitzar per a acers d'alta resistència de baix aliatge amb un contingut de carboni no superior al 0,16% i una resistència a la tracció de 400-900 MPa. Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B (%);
Pc=Pcm+[H]/60+t/600 (%)
Fins a=1440Pc-392 (℃)
On: [H]——Contingut d'hidrogen difusible del metall dipositat mesurat per l'estàndard japonès JIS 3113 (ml/100g); t——Gesssor de la placa (mm); A—— Temperatura mínima de preescalfament abans de soldar (℃).
Calculeu l'índex de sensibilitat a l'esquerda en fred de soldadura Pc de la placa d'acer d'aquest gruix, i la temperatura mínima de preescalfament To abans de l'esquerda. Quan el resultat del càlcul arriba a ≥50 ℃, la placa d'acer té una certa sensibilitat a l'esquerda en fred de soldadura i s'ha de preescalfar.

4. Reparació d'esquerdes fràgils en fred de components grans
Un cop finalitzada la soldadura de la placa d'acer, una part d'una placa d'acer s'esquerda, que s'anomena "delaminació". Vegeu la figura 2 a continuació per a la morfologia de l'esquerda. Els experts en soldadura creuen que és més adequat definir el procés de reparació com "el procés de reparació de soldadura d'esquerdes en direcció Z a les plaques d'acer". Com que el component és gran, cal treure la placa d'acer i tornar-la a soldar. És probable que tot el component es deformarà i es desballarà tot el component, cosa que provocarà grans pèrdues.
4.1. Causes i mesures de prevenció de les esquerdes en direcció Z
Les esquerdes en direcció Z causades pel tall i la soldadura són esquerdes fredes. Com més gran sigui la duresa i el gruix de la placa d'acer, més gran serà la probabilitat d'esquerdes en direcció Z. Com evitar que es produeixi, la millor manera és preescalfar abans de tallar i soldar, i la temperatura de preescalfament depèn del grau i el gruix de la placa d'acer. El preescalfament es pot fer mitjançant pistoles de tall i coixinets de calefacció electrònics de rastreig, i la temperatura requerida s'ha de mesurar a la part posterior del punt de calefacció. (Nota: tota la secció de tall de plaques d'acer s'ha d'escalfar de manera uniforme per evitar un sobreescalfament local a la zona en contacte amb la font de calor) El preescalfament pot reduir la probabilitat d'esquerdes en direcció Z causades pel tall i la soldadura.
① Primer utilitzeu una esmoladora angular per moldre l'esquerda fins que sigui invisible, preescalfeu l'àrea al voltant de la soldadura de reparació a uns 100 ℃ i, a continuació, utilitzeu la soldadura per CO2 (el millor és el filferro amb nucli de flux). Després de soldar la primera capa, toqueu immediatament la soldadura amb un martell de con, i després soldeu les capes següents i toqueu la soldadura amb un martell després de cada capa. Assegureu-vos que la temperatura entre capes sigui ≤200 ℃.
② Si l'esquerda és profunda, preescalfeu l'àrea al voltant de la soldadura de reparació a uns 100 ℃, utilitzeu immediatament una planadora d'arc de carboni per netejar l'arrel i, a continuació, utilitzeu una esmoladora angular per moldre fins que quedi exposada la brillantor metàl·lica (si la temperatura de la soldadura de reparació és inferior a 100 ℃, torneu a escalfar) i després soldeu.
③ Després de soldar, utilitzeu llana de silicat d'alumini o amiant per aïllar la soldadura durant ≥2 hores.
④ Per raons de seguretat, realitzeu la detecció d'errors per ultrasons a l'àrea reparada.


Hora de publicació: 13-juny-2024