لایه لایه شدن ورق فولادی و ترک خوردگی شکننده سرد پس از برش و جوشکاری ورق فولادی معمولاً جلوه یکسانی دارند که هر دو ترک در وسط صفحه هستند. از منظر استفاده، ورق فولادی لایه لایه شده باید حذف شود. کل لایه برداری باید به طور کلی حذف شود و لایه لایه شدن موضعی را می توان به صورت موضعی حذف کرد. ترک شکننده سرد صفحه فولادی به صورت ترک در وسط ظاهر می شود که برخی به آن ترک خوردگی نیز می گویند. برای راحتی تجزیه و تحلیل، بهتر است آن را به عنوان "ترک شکننده سرد" تعریف کنیم. این عیب را می توان با اقدامات اصلاحی و تکنولوژی جوشکاری مناسب بدون اسقاط درمان کرد.

1. لایه لایه شدن ورق فولادی
لایه لایه شدن یک شکاف موضعی در سطح مقطع ورق فولادی (بیلت) است که باعث می شود سطح مقطع ورق فولادی یک لایه محلی را تشکیل دهد. این یک نقص کشنده در فولاد است. ورق فولادی نباید لایه لایه شود، به شکل 1 مراجعه کنید. لایه لایه شدن را بین لایه و لایه لایه نیز می نامند که یک عیب داخلی فولاد است. حباب های موجود در شمش (شمش)، آخال های غیر فلزی بزرگ، حفره های انقباض باقیمانده که به طور کامل برداشته نشده اند یا تا نشده اند، و جدایی شدید ممکن است باعث لایه بندی فولاد شوند و روش های کاهش نورد غیر منطقی ممکن است لایه بندی را تشدید کند.

2. انواع لایه بندی ورق فولادی
بسته به علت، طبقه بندی در مکان ها و اشکال مختلف خود را نشان می دهد. برخی از آنها در داخل فولاد پنهان شده اند و سطح داخلی موازی یا به طور قابل ملاحظه ای موازی با سطح فولاد است. برخی از آنها تا سطح فولاد گسترش می یابند و عیوب سطحی شیار مانند روی سطح فولاد ایجاد می کنند. به طور کلی دو شکل وجود دارد:
اولین طبقه بندی باز است. این نقص طبقه بندی را می توان به صورت ماکروسکوپی بر روی شکست فولاد پیدا کرد و به طور کلی می توان آن را مجدداً در کارخانه ها و کارخانه های تولیدی فولاد بررسی کرد.
دوم قشربندی بسته است. این نقص طبقه بندی را نمی توان در شکست فولاد مشاهده کرد و یافتن آن در کارخانه تولید بدون تشخیص 100٪ عیوب اولتراسونیک هر صفحه فولادی دشوار است. این یک طبقه بندی بسته در داخل صفحه فولادی است. این نقص طبقه بندی از کارخانه ذوب به کارخانه تولیدی آورده می شود و در نهایت به یک محصول برای حمل و نقل تبدیل می شود.
وجود عیوب لایه لایه شدن باعث کاهش ضخامت موثر ورق فولادی در ناحیه لایه لایه شدن برای تحمل بار و کاهش ظرفیت باربری در همان جهت لایه لایه می شود. شکل لبه عیب لایه لایه تیز است که به تنش بسیار حساس است و باعث تمرکز جدی تنش خواهد شد. اگر بارگیری، تخلیه، گرمایش و سرمایش مکرر در حین کار انجام شود، تنش متناوب زیادی در ناحیه تمرکز تنش ایجاد می‌شود که منجر به خستگی تنش می‌شود.

3. روش ارزیابی ترک های سرد
3.1 روش معادل کربن - ارزیابی تمایل به ترک سرد فولاد
از آنجایی که تمایل به سخت شدن و ترک سرد ناحیه متاثر از حرارت جوشکاری به ترکیب شیمیایی فولاد مربوط می شود، از ترکیب شیمیایی برای ارزیابی غیرمستقیم حساسیت ترک های سرد در فولاد استفاده می شود. محتوای عناصر آلیاژی در فولاد با توجه به عملکرد آن به محتوای معادل کربن تبدیل می شود که به عنوان یک شاخص پارامتر برای ارزیابی تقریباً تمایل به ترک سرد فولاد، یعنی روش معادل کربن استفاده می شود. برای روش معادل کربن فولاد کم آلیاژ، موسسه بین المللی جوش (IIW) فرمول را توصیه می کند: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. طبق فرمول، هرچه مقدار معادل کربن بزرگتر باشد، تمایل به سخت شدن فولاد جوش داده شده بیشتر است و ایجاد ترک های سرد در ناحیه تحت تأثیر حرارت آسان تر است. بنابراین می توان از معادل کربن برای ارزیابی جوش پذیری فولاد استفاده کرد و بهترین شرایط فرآیند برای جلوگیری از ترک های جوشکاری را با توجه به قابلیت جوش پیشنهاد کرد. هنگام استفاده از فرمول توصیه شده توسط مؤسسه بین المللی، اگر Ceq (IIW) 0.4٪، تمایل به سخت شدن زیاد نیست، جوش پذیری خوب است، و قبل از جوشکاری نیازی به پیش گرم کردن نیست. اگر Ceq (IIW) ＝0.4٪ تا 0.6 درصد باشد، به ویژه زمانی که بیشتر از 0.5٪ باشد، فولاد به راحتی سخت می شود. این به این معنی است که قابلیت جوش بدتر شده است و برای جلوگیری از ترک خوردن جوشکاری، نیاز به پیش گرمایش در حین جوشکاری است. با افزایش ضخامت صفحه، دمای پیش گرم باید متناسب با آن افزایش یابد.
3.2 جوشکاری شاخص حساسیت ترک سرد
علاوه بر ترکیب شیمیایی، علل ایجاد ترک های سرد در جوشکاری فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا شامل محتوای هیدروژن قابل انتشار در فلز رسوب شده، تنش محدودیتی اتصال و غیره است. Ito et al. ژاپن تعداد زیادی آزمایش را بر روی بیش از 200 نوع فولاد با استفاده از آزمایش تحقیقاتی آهن شیاردار Y شکل و فرمول های پیشنهادی مانند شاخص حساسیت به ترک سرد که توسط ترکیب شیمیایی، هیدروژن قابل انتشار و محدودیت (یا ضخامت صفحه) ایجاد شده است، انجام داد. و از شاخص حساسیت ترک سرد برای تعیین دمای پیش گرمایش مورد نیاز قبل از جوشکاری برای جلوگیری از ترک سرد استفاده کرد. به طور کلی اعتقاد بر این است که فرمول زیر را می توان برای فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا با محتوای کربن بیش از 0.16٪ و استحکام کششی 400-900MPa استفاده کرد. PCM=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B (%).
PC=Pcm+[H]/60+t/600 (%)
به=1440Pc-392 (℃)
جایی که: [H]——میزان هیدروژن قابل انتشار فلز رسوب‌شده با استاندارد JIS 3113 ژاپن (ml/100g) اندازه‌گیری شده است. t——ضخامت صفحه (میلی متر)؛ به حداقل دمای پیش گرم قبل از جوشکاری (℃).
ضریب حساسیت ترک سرد جوشکاری ورق فولادی با این ضخامت و حداقل دمای پیش گرم تا قبل از ترک خوردگی را محاسبه کنید. هنگامی که نتیجه محاسبه به ≥50 ℃ رسید، ورق فولادی دارای حساسیت ترک سرد جوشکاری خاصی است و باید از قبل گرم شود.

4. تعمیر "ترک خوردگی" شکننده سرد اجزای بزرگ
پس از اتمام جوشکاری ورق فولادی، قسمتی از ورق فولادی ترک می خورد که به آن لایه لایه می گویند. برای مورفولوژی ترک به شکل 2 زیر مراجعه کنید. کارشناسان جوشکاری معتقدند که بهتر است فرآیند تعمیر را به عنوان «فرایند تعمیر جوش ترک‌های جهت Z در صفحات فولادی» تعریف کنیم. از آنجایی که جزء بزرگ است، برداشتن صفحه فولادی و سپس جوش دادن مجدد آن کار بسیار زیادی است. احتمالاً کل قطعه تغییر شکل می‌دهد و کل قطعه از بین می‌رود که باعث ضررهای زیادی می‌شود.
4.1. علل و اقدامات پیشگیری از ترک های جهت Z
ترک های جهت Z ناشی از برش و جوشکاری ترک های سرد هستند. هر چه سختی و ضخامت ورق فولادی بیشتر باشد، احتمال ترک در جهت Z بیشتر می شود. چگونه از بروز آن جلوگیری کنیم، بهترین راه این است که قبل از برش و جوشکاری، پیش گرم شود و دمای پیش گرم به درجه و ضخامت ورق فولادی بستگی دارد. پیش گرم کردن را می توان با تفنگ های برش و پدهای گرمایش خزنده الکترونیکی انجام داد و دمای مورد نیاز باید در پشت نقطه گرمایش اندازه گیری شود. (توجه: کل بخش برش صفحه فولادی باید به طور یکنواخت گرم شود تا از گرمای بیش از حد موضعی در ناحیه تماس با منبع گرما جلوگیری شود) پیش گرم کردن می تواند احتمال ترک های جهت Z را که در اثر برش و جوشکاری ایجاد می شود کاهش دهد.
① ابتدا از یک آسیاب زاویه ای استفاده کنید تا ترک را آسیاب کنید تا زمانی که نامرئی شود، ناحیه اطراف جوش تعمیری را تا حدود 100 درجه سانتیگراد گرم کنید و سپس از جوش CO2 استفاده کنید (سیم با هسته شار بهترین است). بعد از جوش دادن لایه اول بلافاصله با چکش مخروطی روی جوش ضربه بزنید و سپس لایه های زیر را جوش دهید و بعد از هر لایه با چکش روی جوش ضربه بزنید. اطمینان حاصل کنید که دمای بین لایه ≤200 ℃ است.
② اگر ترک عمیق است، ناحیه اطراف جوش تعمیری را از قبل تا حدود 100 درجه سانتیگراد گرم کنید، فوراً از هواکش کربنی برای تمیز کردن ریشه استفاده کنید و سپس از آسیاب زاویه‌ای برای آسیاب استفاده کنید تا درخشش فلزی آشکار شود (اگر دمای جوش تعمیر کمتر از 100 درجه سانتیگراد است، دوباره گرم کنید) و سپس جوش دهید.
③ پس از جوشکاری، از پشم سیلیکات آلومینیوم یا آزبست برای عایق کاری جوش برای ≥2 ساعت استفاده کنید.
④ به دلایل ایمنی، تشخیص نقص اولتراسونیک را در ناحیه تعمیر شده انجام دهید.