La delaminazione della lamiera d'acciaio e la rottura a freddo dopo il taglio e la saldatura a fuoco della lamiera d'acciaio generalmente hanno la stessa manifestazione, entrambe sono crepe al centro della lamiera. Dal punto di vista dell'utilizzo, la piastra in acciaio delaminata deve essere rimossa. L'intera delaminazione deve essere rimossa integralmente e la delaminazione locale può essere rimossa localmente. La rottura fredda e fragile della piastra d'acciaio si manifesta come una rottura al centro, che alcuni chiamano anche "crepatura". Per comodità di analisi è più appropriato definirlo “cracking fragile a freddo”. Questo difetto può essere trattato con misure correttive e un'adeguata tecnologia di saldatura senza rottamazione.

1. Delaminazione della lamiera d'acciaio
La delaminazione è uno spazio locale nella sezione trasversale della piastra di acciaio (billetta), che fa sì che la sezione trasversale della piastra di acciaio formi uno strato locale. È un difetto fatale dell'acciaio. La piastra di acciaio non deve essere delaminata, vedere Figura 1. La delaminazione è anche chiamata interstrato e delaminazione, che è un difetto interno dell'acciaio. Bolle nel lingotto (billetta), grandi inclusioni non metalliche, cavità da ritiro residue che non vengono completamente rimosse o piegate e una segregazione grave possono causare la stratificazione dell'acciaio e procedure irragionevoli di riduzione mediante laminazione possono aggravare la stratificazione.

2. Tipologie di stratificazione delle piastre di acciaio
A seconda della causa, la stratificazione si manifesta in luoghi e forme diverse. Alcuni sono nascosti all'interno dell'acciaio e la superficie interna è parallela o sostanzialmente parallela alla superficie dell'acciaio; alcuni si estendono alla superficie dell'acciaio e formano difetti superficiali simili a scanalature sulla superficie dell'acciaio. In generale esistono due forme:
Il primo è la stratificazione aperta. Questo difetto di stratificazione è riscontrabile macroscopicamente sulla frattura dell'acciaio, e generalmente può essere nuovamente ispezionato nelle acciaierie e negli impianti di produzione.
La seconda è la stratificazione chiusa. Questo difetto di stratificazione non può essere visto nella frattura dell'acciaio ed è difficile trovarlo nello stabilimento di produzione senza il rilevamento dei difetti a ultrasuoni al 100% di ciascuna piastra di acciaio. Si tratta di una stratificazione chiusa all'interno della piastra d'acciaio. Questo difetto di stratificazione viene portato dalla fonderia all'impianto di produzione e infine trasformato in un prodotto per la spedizione.
L'esistenza di difetti di delaminazione riduce lo spessore effettivo della piastra di acciaio nell'area di delaminazione per sopportare il carico e riduce la capacità di carico nella stessa direzione della delaminazione. La forma del bordo del difetto di delaminazione è affilata, il che è molto sensibile allo stress e causerà una grave concentrazione di stress. Se si ripetono operazioni di carico, scarico, riscaldamento e raffreddamento durante il funzionamento, si formerà una grande sollecitazione alternata nell'area di concentrazione delle sollecitazioni, con conseguente fatica da sollecitazione.

3. Metodo di valutazione delle cricche a freddo
3.1 Metodo del carbonio equivalente per la valutazione della tendenza alla criccatura a freddo dell'acciaio
Poiché la tendenza all'indurimento e alle cricche a freddo della zona interessata dal calore della saldatura è correlata alla composizione chimica dell'acciaio, la composizione chimica viene utilizzata per valutare indirettamente la sensibilità alle cricche a freddo nell'acciaio. Il contenuto di elementi di lega nell'acciaio viene convertito in contenuto equivalente di carbonio in base alla sua funzione, che viene utilizzato come indicatore di parametro per valutare approssimativamente la tendenza alla criccatura a freddo dell'acciaio, vale a dire il metodo del carbonio equivalente. Per il metodo del carbonio equivalente dell'acciaio bassolegato, l'Istituto Internazionale di Saldatura (IIW) raccomanda la formula: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Secondo la formula, maggiore è il valore del carbonio equivalente, maggiore è la tendenza all'indurimento dell'acciaio saldato e più facile è produrre cricche a freddo nella zona termicamente alterata. Pertanto, il carbonio equivalente può essere utilizzato per valutare la saldabilità dell'acciaio e, in base alla saldabilità, possono essere proposte le migliori condizioni di processo per prevenire cricche di saldatura. Quando si utilizza la formula raccomandata dall'Istituto Internazionale, se Ceq(IIW)<0,4%, la tendenza all'indurimento non è elevata, la saldabilità è buona e non è necessario il preriscaldamento prima della saldatura; se Ceq (IIW)＝0,4%～0,6%, soprattutto quando è maggiore dello 0,5%, l'acciaio è facile da indurire. Ciò significa che la saldabilità è peggiorata ed è necessario il preriscaldamento durante la saldatura per evitare crepe nella saldatura. La temperatura di preriscaldamento dovrebbe essere aumentata di conseguenza man mano che aumenta lo spessore della piastra.
3.2 Indice di sensibilità alla cricca a freddo della saldatura
Oltre alla composizione chimica, le cause delle cricche a freddo nella saldatura di acciaio ad alta resistenza a bassa lega includono il contenuto di idrogeno diffusibile nel metallo depositato, lo stress di vincolo del giunto, ecc. Ito et al. del Giappone ha condotto un gran numero di test su più di 200 tipi di acciaio utilizzando il test di ricerca sul ferro con scanalatura a Y inclinata e ha proposto formule come l'indice di sensibilità alla cricca a freddo stabilito dalla composizione chimica, dall'idrogeno diffusibile e dal vincolo (o spessore della piastra) e ha utilizzato l'indice di sensibilità alle cricche a freddo per determinare la temperatura di preriscaldamento richiesta prima della saldatura per prevenire cricche a freddo. Si ritiene generalmente che la seguente formula possa essere utilizzata per l'acciaio ad alta resistenza bassolegato con un contenuto di carbonio non superiore allo 0,16% e una resistenza alla trazione di 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 (%)
A=1440Pc-392 (℃)
Dove: [H]——Contenuto di idrogeno diffusibile del metallo depositato misurato secondo lo standard giapponese JIS 3113 (ml/100g); t——Spessore della piastra (mm); A——Temperatura minima di preriscaldamento prima della saldatura (℃).
Calcolare l'indice di sensibilità alla fessurazione a freddo della saldatura Pc della lamiera di acciaio di questo spessore e la temperatura minima di preriscaldamento To prima della fessurazione. Quando il risultato del calcolo è ≥50℃, la piastra d'acciaio ha una certa sensibilità alla rottura a freddo della saldatura e deve essere preriscaldata.

4. Riparazione di “fessurazioni” fragili a freddo di componenti di grandi dimensioni
Una volta completata la saldatura della lamiera, una parte della lamiera si rompe, fenomeno chiamato “delaminazione”. Vedere la Figura 2 sotto per la morfologia della fessura. Gli esperti di saldatura ritengono che sia più appropriato definire il processo di riparazione come “il processo di riparazione tramite saldatura di cricche in direzione Z nelle piastre di acciaio”. Dato che il componente è grande, è molto faticoso rimuovere la piastra d'acciaio e poi saldarla di nuovo. L'intero componente verrà probabilmente deformato e verrà rottamato, il che causerà grandi perdite.
4.1. Cause e misure di prevenzione delle cricche in direzione Z
Le cricche nella direzione Z causate dal taglio e dalla saldatura sono cricche fredde. Maggiore è la durezza e lo spessore della lamiera di acciaio, maggiore è la probabilità di cricche nella direzione Z. Per evitare che ciò accada, il modo migliore è preriscaldare prima del taglio e della saldatura e la temperatura di preriscaldamento dipende dal tipo e dallo spessore della lamiera di acciaio. Il preriscaldamento può essere effettuato mediante pistole da taglio e piastre riscaldanti elettroniche e la temperatura richiesta deve essere misurata sul retro del punto di riscaldamento. (Nota: l'intera sezione di taglio della lamiera di acciaio deve essere riscaldata in modo uniforme per evitare il surriscaldamento locale nell'area a contatto con la fonte di calore). Il preriscaldamento può ridurre la probabilità di cricche nella direzione Z causate dal taglio e dalla saldatura.
① Utilizzare innanzitutto una smerigliatrice angolare per levigare la fessura fino a renderla invisibile, preriscaldare l'area intorno alla saldatura di riparazione a circa 100 ℃, quindi utilizzare la saldatura a CO2 (il filo animato è la soluzione migliore). Dopo aver saldato il primo strato, battere immediatamente la saldatura con un martello a cono, quindi saldare gli strati successivi e battere la saldatura con un martello dopo ogni strato. Assicurarsi che la temperatura dell'intercalare sia ≤200℃.
② Se la fessura è profonda, preriscaldare l'area attorno alla saldatura di riparazione a circa 100 ℃, utilizzare immediatamente una piallatrice ad arco di carbonio per pulire la radice, quindi utilizzare una smerigliatrice angolare per levigare fino a quando la lucentezza metallica non viene esposta (se la temperatura di la saldatura di riparazione è inferiore a 100 ℃, preriscaldare nuovamente) e quindi saldare.
③ Dopo la saldatura, utilizzare lana di silicato di alluminio o amianto per isolare la saldatura per ≥2 ore.
④ Per motivi di sicurezza, eseguire il rilevamento dei difetti a ultrasuoni sull'area riparata.