Plieninių plokščių atsisluoksniavimo ir šalto trapaus įtrūkimo po suvirinimo (ugnies pjovimo) skirtumas ir apdorojimas

Plieninės plokštės atsisluoksniavimas ir šaltas trapus įtrūkimas po plieninės plokštės ugnies pjovimo ir suvirinimo paprastai pasireiškia vienodai – abu yra įtrūkimai plokštės viduryje. Naudojimo požiūriu, sluoksniuotą plieno plokštę reikia nuimti. Visa delaminacija turi būti pašalinta kaip visuma, o vietinė sluoksniuota gali būti pašalinta vietoje. Šaltas trapus plieninės plokštės įtrūkimas pasireiškia viduryje įtrūkimu, kurį kai kas dar vadina „įtrūkimu“. Analizės patogumui tikslingiau jį apibrėžti kaip „šaltą trapų įtrūkimą“. Šis defektas gali būti pašalintas taikant priemones ir atitinkamą suvirinimo technologiją, neišmetant į metalo laužą.

1. Plieninės plokštės laminavimas
Delaminacija yra vietinis tarpas plieninės plokštės (ruošinio) skerspjūvyje, dėl kurio plieno plokštės skerspjūvis sudaro vietinį sluoksnį. Tai mirtinas plieno defektas. Plieninė plokštė neturi būti sluoksniuota, žr. 1 pav. Delaminacija dar vadinama tarpsluoksniu ir delaminacija, tai yra vidinis plieno defektas. Burbuliukai luite (ruošinyje), dideli nemetaliniai intarpai, likutinės susitraukimo ertmės, kurios nėra visiškai pašalintos ar sulankstytos, ir stiprus atskyrimas gali sukelti plieno stratifikaciją, o nepagrįstos valcavimo mažinimo procedūros gali apsunkinti stratifikaciją.

2. Plieninių plokščių stratifikacijos tipai
Priklausomai nuo priežasties, stratifikacija pasireiškia skirtingomis vietomis ir formomis. Kai kurie yra paslėpti plieno viduje, o vidinis paviršius yra lygiagretus arba iš esmės lygiagretus plieno paviršiui; kai kurie tęsiasi iki plieno paviršiaus ir sudaro griovelius primenančius paviršiaus defektus ant plieno paviršiaus. Apskritai yra dvi formos:
Pirmasis yra atvira stratifikacija. Šis stratifikacijos defektas gali būti aptiktas makroskopiškai ant plieno lūžimo ir paprastai gali būti pakartotinai patikrintas plieno gamyklose ir gamybos įmonėse.
Antrasis yra uždara stratifikacija. Šio stratifikacijos defekto nesimato plieno lūžyje, ir sunku jį rasti gamybinėje įmonėje be 100% ultragarso kiekvienos plieno plokštės defektų nustatymo. Tai uždara stratifikacija plieno plokštės viduje. Šis stratifikacijos defektas atvežamas iš lydyklos į gamybos įmonę ir galiausiai perdirbamas į gaminį, skirtą gabenimui.
Dėl atsisluoksniavimo defektų sumažėja efektyvusis plieninės plokštės storis sluoksniavimosi srityje, kad atlaikytų apkrovą, ir sumažina laikomąją galią ta pačia kryptimi, kaip ir sluoksniuojant. Delaminacijos defekto briaunos forma yra aštri, kuri yra labai jautri įtempimui ir sukels rimtą streso koncentraciją. Jei eksploatacijos metu kartojasi pakrovimas, iškrovimas, kaitinimas ir aušinimas, įtempių koncentracijos srityje susidarys didelis kintamasis įtempis, dėl kurio atsiranda įtampos nuovargis.

3. Šaltų įtrūkimų vertinimo metodas
3.1 Anglies ekvivalento metodas – plieno polinkio į šaltą įtrūkimą įvertinimas
Kadangi suvirinimo karščio paveiktos zonos kietėjimo ir šalto įtrūkimo tendencija yra susijusi su plieno chemine sudėtimi, cheminė sudėtis naudojama netiesiogiai įvertinti plieno šaltų įtrūkimų jautrumą. Legiruotojo elementų kiekis pliene pagal jo funkciją paverčiamas ekvivalentiniu anglies kiekiu, kuris naudojamas kaip parametrinis indikatorius apytiksliai įvertinti plieno šaltojo įtrūkimo tendenciją, tai yra anglies ekvivalento metodas. Mažai legiruoto plieno anglies ekvivalento metodui Tarptautinis suvirinimo institutas (IIW) rekomenduoja formulę: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Pagal formulę kuo didesnė anglies ekvivalento vertė, tuo didesnis suvirinto plieno kietėjimo polinkis ir lengviau susidaro šalti įtrūkimai karščio paveiktoje zonoje. Todėl plieno suvirinamumui įvertinti gali būti naudojamas anglies ekvivalentas, o pagal suvirinamumą gali būti pasiūlytos geriausios proceso sąlygos, siekiant išvengti suvirinimo įtrūkimų. Naudojant Tarptautinio instituto rekomenduojamą formulę, jei Ceq(IIW)<0,4%, kietėjimo tendencija nėra didelė, suvirinamumas geras, o prieš suvirinimą nereikia pašildyti; jei Ceq (IIW)=0,4%~0,6%, ypač kai jis didesnis nei 0,5%, plieną lengva grūdinti. Tai reiškia, kad pablogėjo suvirinamumas, todėl suvirinimo metu reikia pašildyti, kad neatsirastų suvirinimo įtrūkimų. Didėjant plokštės storiui, pakaitinimo temperatūra turėtų būti atitinkamai padidinta.
3.2 Suvirinimo šalto įtrūkimo jautrumo indeksas
Be cheminės sudėties, suvirinant mažai legiruoto didelio stiprumo plieną šaltų įtrūkimų priežastys yra difuzinio vandenilio kiekis nusodintame metale, jungties suvaržymas ir kt. Ito ir kt. Japonija atliko daugybę bandymų su daugiau nei 200 plieno rūšių, naudodama pasvirusio Y formos griovelio geležies tyrimo testą ir pasiūlė formules, tokias kaip šaltojo įtrūkimo jautrumo indeksas, nustatytas pagal cheminę sudėtį, difuzinį vandenilį ir apribojimą (arba plokštės storį). , ir naudojo šalto įtrūkimo jautrumo indeksą, kad nustatytų prieš suvirinant reikalingą pakaitinimo temperatūrą, kad būtų išvengta šaltų įtrūkimų. Paprastai manoma, kad ši formulė gali būti naudojama mažai legiruotam didelio stiprio plienui, kurio anglies kiekis ne didesnis kaip 0,16%, o tempiamasis stipris yra 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 (%)
Iki = 1440 PC-392 (℃)
Kur: [H]——Difuzinio vandenilio kiekis nusodintame metale, išmatuotas pagal Japonijos JIS 3113 standartą (ml/100g); t——Plokštės storis (mm); Iki——Minimali pakaitinimo temperatūra prieš suvirinimą (℃).
Apskaičiuokite tokio storio plieninės plokštės suvirinimo šaltojo įtrūkimo jautrumo indeksą Pc ir minimalią pakaitinimo temperatūrą To prieš įtrūkimą. Kai skaičiavimo rezultatas yra ≥50 ℃, plieninė plokštė turi tam tikrą suvirinimo šalto įtrūkimo jautrumą ir ją reikia iš anksto pašildyti.

4. Šaltai trapių didelių komponentų „įtrūkimų“ taisymas
Užbaigus plieninės plokštės suvirinimą, dalis plieno plokštės įtrūksta, o tai vadinama „atsisluoksniavimu“. Įtrūkimo morfologiją žr. 2 paveiksle. Suvirinimo ekspertai mano, kad tikslingiau remonto procesą apibrėžti kaip „plieninių plokščių įtrūkimų Z kryptimi suvirinimo taisymo procesą“. Kadangi komponentas yra didelis, reikia daug darbo nuimti plieninę plokštę ir vėl ją suvirinti. Tikėtina, kad visas komponentas bus deformuotas, o visas komponentas bus pašalintas, o tai sukels didelių nuostolių.
4.1. Z krypties įtrūkimų priežastys ir prevencijos priemonės
Z krypties įtrūkimai, atsiradę dėl pjovimo ir suvirinimo, yra šalti įtrūkimai. Kuo didesnis plieno plokštės kietumas ir storis, tuo didesnė Z krypties įtrūkimų tikimybė. Kaip išvengti jo atsiradimo, geriausias būdas yra pašildyti prieš pjovimą ir suvirinimą, o pašildymo temperatūra priklauso nuo plieno plokštės rūšies ir storio. Išankstinis pašildymas gali būti atliekamas pjovimo pistoletais ir elektroniniais vikšriniais šildymo padėklais, o reikiamą temperatūrą reikia išmatuoti šildymo punkto gale. (Pastaba: visa plieninės plokštės pjovimo sekcija turi būti kaitinama tolygiai, kad būtų išvengta vietinio perkaitimo toje vietoje, kuri liečiasi su šilumos šaltiniu.) Išankstinis pašildymas gali sumažinti įtrūkimų Z kryptimi, atsiradusių dėl pjovimo ir suvirinimo, tikimybę.
① Pirmiausia kampiniu šlifuokliu šlifuokite plyšį, kol jis nebebus nematomas, įkaitinkite plotą aplink remontinį suvirinimą iki maždaug 100 ℃, o tada naudokite suvirinimą CO2 (geriausia viela su šerdimi). Suvirinus pirmąjį sluoksnį, iš karto kūginiu plaktuku bakstelėkite suvirinimo siūlę, o tada suvirinkite kitus sluoksnius, o po kiekvieno sluoksnio plaktuku bakstelėkite siūlę. Įsitikinkite, kad tarpsluoksnio temperatūra yra ≤200 ℃.
② Jei plyšys gilus, pašildykite plotą aplink remontuojamąją siūlę iki maždaug 100 ℃, nedelsdami nuvalykite šaknį anglies lankiniu oriniu obliavimu, o tada šlifuokite kampiniu šlifuokliu, kol pasirodys metalinis blizgesys (jei remonto siūlės temperatūra yra žemesnė nei 100 ℃, dar kartą pašildykite) ir suvirinkite.
③ Po suvirinimo naudokite aliuminio silikato vatą arba asbesto siūlę, kad izoliuotumėte siūlę ≥2 valandas.
④ Saugumo sumetimais ultragarsu aptikkite defektus remontuojamoje vietoje.


Paskelbimo laikas: 2024-06-13