Perbezaan dan rawatan delaminasi plat keluli dan retak rapuh sejuk selepas kimpalan (pemotongan api)

Pelapisan plat keluli dan retak rapuh sejuk selepas pemotongan api plat keluli dan kimpalan umumnya mempunyai manifestasi yang sama, kedua-duanya adalah retak di tengah plat. Dari perspektif penggunaan, plat keluli terdelamina mesti dikeluarkan. Keseluruhan delaminasi harus dialihkan secara keseluruhan, dan delaminasi tempatan boleh dialihkan secara tempatan. Keretakan rapuh sejuk plat keluli ditunjukkan sebagai keretakan di tengah, yang sesetengah orang juga panggil "retak". Untuk kemudahan analisis, adalah lebih sesuai untuk mentakrifkannya sebagai "rekahan rapuh sejuk". Kecacatan ini boleh dirawat dengan langkah-langkah pembaikan dan teknologi kimpalan yang sesuai tanpa dikikis.

1. Pelapisan plat keluli
Delaminasi ialah celah tempatan dalam keratan rentas plat keluli (bilet), yang menjadikan keratan rentas plat keluli membentuk lapisan tempatan. Ia adalah kecacatan yang membawa maut pada keluli. Plat keluli tidak boleh dilaminasi, lihat Rajah 1. Delaminasi juga dipanggil interlayer dan delamination, yang merupakan kecacatan dalaman keluli. Gelembung dalam jongkong (bilet), kemasukan bukan logam yang besar, rongga pengecutan sisa yang tidak dikeluarkan atau dilipat sepenuhnya, dan pengasingan yang teruk semuanya boleh menyebabkan stratifikasi keluli, dan prosedur pengurangan rolling yang tidak munasabah boleh memburukkan stratifikasi.

2. Jenis stratifikasi plat keluli
Bergantung kepada punca, stratifikasi itu menampakkan diri dalam lokasi dan bentuk yang berbeza. Ada yang tersembunyi di dalam keluli, dan permukaan dalam adalah selari atau selari dengan permukaan keluli; ada yang memanjang ke permukaan keluli dan membentuk kecacatan permukaan seperti alur pada permukaan keluli. Secara umum, terdapat dua bentuk:
Yang pertama ialah stratifikasi terbuka. Kecacatan stratifikasi ini boleh didapati secara makroskopik pada patah keluli, dan secara amnya boleh diperiksa semula di kilang keluli dan kilang pembuatan.
Yang kedua ialah stratifikasi tertutup. Kecacatan stratifikasi ini tidak dapat dilihat pada keretakan keluli, dan sukar untuk menemuinya di kilang pembuatan tanpa pengesanan kecacatan ultrasonik 100% bagi setiap plat keluli. Ia adalah stratifikasi tertutup di dalam plat keluli. Kecacatan stratifikasi ini dibawa dari peleburan ke kilang pembuatan dan akhirnya diproses menjadi produk untuk penghantaran.
Kewujudan kecacatan delaminasi mengurangkan ketebalan berkesan plat keluli di kawasan delaminasi untuk menanggung beban dan mengurangkan kapasiti galas beban dalam arah yang sama dengan delaminasi. Bentuk tepi kecacatan delaminasi adalah tajam, yang sangat sensitif terhadap tekanan dan akan menyebabkan kepekatan tekanan yang serius. Jika terdapat pemuatan berulang, pemunggahan, pemanasan dan penyejukan semasa operasi, tegasan berselang-seli yang besar akan terbentuk di kawasan kepekatan tegasan, mengakibatkan kelesuan tegasan.

3. Kaedah penilaian keretakan sejuk
3.1 Kaedah setara karbon-penilaian kecenderungan keretakan sejuk keluli
Oleh kerana kecenderungan pengerasan dan retak sejuk zon terjejas haba kimpalan berkaitan dengan komposisi kimia keluli, komposisi kimia digunakan untuk menilai secara tidak langsung sensitiviti retak sejuk dalam keluli. Kandungan unsur aloi dalam keluli ditukarkan kepada kandungan karbon yang setara mengikut fungsinya, yang digunakan sebagai penunjuk parameter untuk menilai secara kasar kecenderungan retak sejuk keluli, iaitu kaedah setara karbon. Untuk kaedah setara karbon keluli aloi rendah, Institut Kimpalan Antarabangsa (IIW) mengesyorkan formula: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Mengikut formula, lebih besar nilai setara karbon, lebih besar kecenderungan pengerasan keluli yang dikimpal, dan lebih mudah untuk menghasilkan keretakan sejuk di zon yang terjejas oleh haba. Oleh itu, setara karbon boleh digunakan untuk menilai kebolehkimpalan keluli, dan keadaan proses terbaik untuk mengelakkan keretakan kimpalan boleh dicadangkan mengikut kebolehkimpalan. Apabila menggunakan formula yang disyorkan oleh Institut Antarabangsa, jika Ceq(IIW) <0.4%, kecenderungan pengerasan tidak bagus, kebolehkimpalan adalah baik, dan pemanasan awal tidak diperlukan sebelum mengimpal; jika Ceq (IIW)=0.4%~0.6%, terutamanya apabila ia lebih besar daripada 0.5%, keluli mudah mengeras. Ini bermakna kebolehkimpalan telah merosot, dan pemanasan awal diperlukan semasa mengimpal untuk mengelakkan keretakan kimpalan. Suhu prapemanasan perlu ditingkatkan dengan sewajarnya apabila ketebalan plat meningkat.
3.2 mengimpal indeks kepekaan retak sejuk
Sebagai tambahan kepada komposisi kimia, punca keretakan sejuk dalam kimpalan keluli kekuatan tinggi aloi rendah termasuk kandungan hidrogen boleh meresap dalam logam termendap, tegasan kekangan sendi, dsb. Ito et al. Jepun menjalankan sejumlah besar ujian ke atas lebih daripada 200 jenis keluli menggunakan ujian penyelidikan besi alur berbentuk Y condong dan formula yang dicadangkan seperti indeks kepekaan retak sejuk yang ditubuhkan oleh komposisi kimia, hidrogen boleh resapan dan kekangan (atau ketebalan plat) , dan menggunakan indeks sensitiviti retak sejuk untuk menentukan suhu prapemanasan yang diperlukan sebelum mengimpal untuk mengelakkan retak sejuk. Secara amnya dipercayai bahawa formula berikut boleh digunakan untuk keluli kekuatan tinggi aloi rendah dengan kandungan karbon tidak lebih daripada 0.16% dan kekuatan tegangan 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 (%)
Kepada=1440Pc-392 (℃)
Di mana: [H]——Kandungan hidrogen boleh resapan logam termendap diukur mengikut piawaian JIS 3113 Jepun (ml/100g); t——Ketebalan plat (mm); Ke——Suhu pemanasan awal minimum sebelum mengimpal (℃).
Kira indeks kepekaan retak sejuk kimpalan Pc plat keluli dengan ketebalan ini, dan suhu prapemanasan minimum Untuk sebelum retak. Apabila hasil pengiraan To≥50 ℃, plat keluli mempunyai sensitiviti retak sejuk kimpalan tertentu dan perlu dipanaskan terlebih dahulu.

4. Pembaikan "retak" sejuk rapuh komponen besar
Selepas kimpalan plat keluli selesai, sebahagian daripada plat keluli retak, yang dipanggil "delaminasi". Lihat Rajah 2 di bawah untuk morfologi rekahan. Pakar kimpalan percaya bahawa adalah lebih sesuai untuk mentakrifkan proses pembaikan sebagai "proses pembaikan kimpalan keretakan arah Z dalam plat keluli". Oleh kerana komponennya besar, ia adalah banyak kerja untuk mengeluarkan plat keluli, dan kemudian mengimpalnya semula. Keseluruhan komponen mungkin akan cacat, dan keseluruhan komponen akan dilupuskan, yang akan menyebabkan kerugian besar.
4.1. Punca dan langkah pencegahan keretakan arah Z
Keretakan arah Z yang disebabkan oleh pemotongan dan kimpalan adalah retakan sejuk. Semakin besar kekerasan dan ketebalan plat keluli, semakin tinggi kebarangkalian keretakan arah Z. Bagaimana untuk mengelakkan kejadiannya, cara terbaik ialah memanaskan dahulu sebelum memotong dan mengimpal, dan suhu pemanasan awal bergantung pada gred dan ketebalan plat keluli. Pemanasan awal boleh dilakukan dengan memotong senapang dan pad pemanas perangkak elektronik, dan suhu yang diperlukan hendaklah diukur di belakang titik pemanasan. (Nota: Keseluruhan bahagian pemotongan plat keluli hendaklah dipanaskan secara sama rata untuk mengelakkan terlalu panas setempat di kawasan yang bersentuhan dengan sumber haba) Pemanasan awal boleh mengurangkan kebarangkalian keretakan arah Z yang disebabkan oleh pemotongan dan kimpalan.
① Mula-mula gunakan penggiling sudut untuk mengisar retak sehingga tidak kelihatan, panaskan kawasan sekitar kimpalan pembaikan kepada kira-kira 100 ℃, dan kemudian gunakan kimpalan CO2 (wayar berteras fluks adalah yang terbaik). Selepas mengimpal lapisan pertama, segera ketuk kimpalan dengan tukul kon, dan kemudian kimpal lapisan berikut, dan ketuk kimpalan dengan tukul selepas setiap lapisan. Pastikan suhu interlayer ialah ≤200 ℃.
② Jika retakan itu dalam, panaskan kawasan sekitar kimpalan pembaikan kepada kira-kira 100 ℃, segera gunakan pengisar udara arka karbon untuk membersihkan akar, dan kemudian gunakan pengisar sudut untuk mengisar sehingga kilauan logam terdedah (jika suhu kimpalan pembaikan kurang daripada 100℃, panaskan semula) dan kemudian kimpal.
③ Selepas mengimpal, gunakan bulu aluminium silikat atau asbestos untuk menebat kimpalan selama ≥2 jam.
④ Atas sebab keselamatan, lakukan pengesanan kecacatan ultrasonik pada kawasan yang dibaiki.


Masa siaran: Jun-13-2024