Delaminatie van staalplaten en koudbros scheuren na het brandsnijden en lassen van staalplaten hebben over het algemeen dezelfde manifestatie, die beide scheuren in het midden van de plaat zijn. Vanuit gebruiksperspectief dient de gedelamineerde staalplaat verwijderd te worden. De gehele delaminatie moet in zijn geheel worden verwijderd en de lokale delaminatie kan lokaal worden verwijderd. De koude brosse scheur van de stalen plaat manifesteert zich als scheuren in het midden, wat sommige mensen ook wel ‘scheuren’ noemen. Voor het gemak van de analyse is het passender om dit te definiëren als “koud bros kraken”. Dit defect kan met corrigerende maatregelen en geschikte lastechnologie worden behandeld zonder sloop.

1. Delaminatie van staalplaten
Delaminatie is een plaatselijke opening in de dwarsdoorsnede van de staalplaat (billet), waardoor de dwarsdoorsnede van de staalplaat een plaatselijke laag vormt. Het is een fataal defect in staal. De staalplaat mag niet worden gedelamineerd, zie figuur 1. Delaminatie wordt ook wel tussenlaag en delaminatie genoemd, wat een intern defect van staal is. Bellen in de staaf (knuppel), grote niet-metalen insluitsels, resterende krimpholten die niet volledig zijn verwijderd of gevouwen, en ernstige segregatie kunnen allemaal de gelaagdheid van staal veroorzaken, en onredelijke walsreductieprocedures kunnen de gelaagdheid verergeren.

2. Soorten gelaagdheid van staalplaten
Afhankelijk van de oorzaak manifesteert de gelaagdheid zich op verschillende locaties en vormen. Sommige zijn verborgen in het staal en het binnenoppervlak is evenwijdig of vrijwel evenwijdig aan het staaloppervlak; sommige strekken zich uit tot het staaloppervlak en vormen groefachtige oppervlaktedefecten op het staaloppervlak. Over het algemeen zijn er twee vormen:
De eerste is open stratificatie. Dit gelaagdheidsdefect kan macroscopisch worden gevonden op de breuk van het staal en kan over het algemeen opnieuw worden geïnspecteerd in staalfabrieken en productiefabrieken.
De tweede is gesloten stratificatie. Dit gelaagdheidsdefect is niet zichtbaar in de breuk van het staal, en het is moeilijk om het in de fabriek te vinden zonder 100% ultrasone foutdetectie van elke staalplaat. Het is een gesloten gelaagdheid binnen de staalplaat. Dit stratificatiedefect wordt van de smelterij naar de productiefabriek gebracht en uiteindelijk verwerkt tot een product voor verzending.
Het bestaan ​​van delaminatiedefecten vermindert de effectieve dikte van de stalen plaat in het delaminatiegebied om de belasting te dragen en vermindert het draagvermogen in dezelfde richting als de delaminatie. De randvorm van het delaminatiedefect is scherp, wat zeer gevoelig is voor spanning en ernstige spanningsconcentratie zal veroorzaken. Als er tijdens bedrijf herhaaldelijk wordt geladen, gelost, verwarmd en gekoeld, zal er een grote wisselspanning ontstaan ​​in het spanningsconcentratiegebied, wat resulteert in spanningsvermoeidheid.

3. Evaluatiemethode van koude scheuren
3.1 Koolstofequivalente methode-evaluatie van de neiging tot koude scheuren van staal
Omdat de neiging tot verharding en koudescheuren van de door hitte beïnvloede laszone verband houdt met de chemische samenstelling van het staal, wordt de chemische samenstelling gebruikt om indirect de gevoeligheid van koude scheuren in het staal te evalueren. Het gehalte aan legeringselementen in staal wordt omgezet in het equivalente koolstofgehalte op basis van zijn functie, dat wordt gebruikt als parameterindicator voor het grofweg evalueren van de neiging tot koudscheuren van staal, namelijk de koolstofequivalentmethode. Voor de koolstofequivalentmethode van laaggelegeerd staal beveelt het International Institute of Welding (IIW) de formule aan: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Volgens de formule geldt: hoe groter de koolstofequivalentwaarde, hoe groter de neiging tot verharding van het gelaste staal, en hoe gemakkelijker het is om koude scheuren te veroorzaken in de door hitte beïnvloede zone. Daarom kan het koolstofequivalent worden gebruikt om de lasbaarheid van staal te evalueren, en kunnen de beste procesomstandigheden om lasscheuren te voorkomen worden voorgesteld op basis van de lasbaarheid. Bij gebruik van de door het International Institute aanbevolen formule, als Ceq(IIW)<0,4%, is de neiging tot uitharding niet groot, is de lasbaarheid goed en is voorverwarmen niet vereist vóór het lassen; als Ceq (IIW) = 0,4% ~ 0,6%, vooral als deze groter is dan 0,5%, is het staal gemakkelijk te harden. Dit betekent dat de lasbaarheid is verslechterd en dat tijdens het lassen voorverwarmen nodig is om lasscheuren te voorkomen. De voorverwarmingstemperatuur moet dienovereenkomstig worden verhoogd naarmate de plaatdikte toeneemt.
3.2 Koudescheurgevoeligheidsindex bij lassen
Naast de chemische samenstelling omvatten de oorzaken van koude scheuren bij het lassen van laaggelegeerd staal met hoge sterkte onder meer het gehalte aan diffundeerbare waterstof in het afgezette metaal, de trekspanning van de verbinding, enz. Ito et al. uit Japan voerde een groot aantal tests uit op meer dan 200 soorten staal met behulp van de ijzeronderzoekstest met schuine Y-vormige groef en stelde formules voor zoals de koudescheurgevoeligheidsindex, vastgesteld door chemische samenstelling, diffundeerbare waterstof en beperking (of plaatdikte) en gebruikte de koudescheurgevoeligheidsindex om de voorverwarmingstemperatuur te bepalen die nodig is vóór het lassen om koude scheuren te voorkomen. Algemeen wordt aangenomen dat de volgende formule kan worden gebruikt voor laaggelegeerd hoogsterktestaal met een koolstofgehalte van niet meer dan 0,16% en een treksterkte van 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 (%)
Tot=1440Pc-392 (℃)
Waar: [H]——Diffundeerbaar waterstofgehalte van afgezet metaal gemeten volgens de Japanse JIS 3113-standaard (ml/100g); t——Plaatdikte (mm); Naar——Minimale voorverwarmingstemperatuur vóór het lassen (℃).
Bereken de gevoeligheidsindex Pc voor laskoude scheuren van de stalen plaat met deze dikte, en de minimale voorverwarmingstemperatuur To vóór het scheuren. Wanneer het berekeningsresultaat To≥50℃ is, heeft de staalplaat een bepaalde gevoeligheid voor koude scheuren bij het lassen en moet deze worden voorverwarmd.

4. Reparatie van koude brosse “scheurtjes” van grote componenten
Nadat het lassen van de stalen plaat is voltooid, scheurt een deel van een stalen plaat, dit wordt "delaminering" genoemd. Zie Figuur 2 hieronder voor de morfologie van de scheur. Lasexperts zijn van mening dat het passender is om het reparatieproces te definiëren als “het lasproces van scheuren in de Z-richting in stalen platen”. Omdat het onderdeel groot is, is het veel werk om de stalen plaat te verwijderen en vervolgens weer te lassen. Het hele onderdeel zal waarschijnlijk worden vervormd en het hele onderdeel zal worden gesloopt, wat grote verliezen zal veroorzaken.
4.1. Oorzaken en preventiemaatregelen van scheuren in de Z-richting
Z-richting scheuren veroorzaakt door snijden en lassen zijn koude scheuren. Hoe groter de hardheid en dikte van de staalplaat, hoe groter de kans op scheuren in de Z-richting. Hoe u dit kunt voorkomen, is door voorverwarmen vóór het snijden en lassen de beste manier, en de voorverwarmingstemperatuur is afhankelijk van de kwaliteit en dikte van de stalen plaat. Voorverwarmen kan worden gedaan door snijpistolen en elektronische rupsverwarmingspads, en de vereiste temperatuur moet worden gemeten aan de achterkant van het verwarmingspunt. (Opmerking: het gehele snijgedeelte van de stalen plaat moet gelijkmatig worden verwarmd om lokale oververhitting te voorkomen in het gebied dat in contact komt met de warmtebron.) Voorverwarmen kan de kans op scheuren in de Z-richting, veroorzaakt door snijden en lassen, verkleinen.
① Gebruik eerst een haakse slijper om de scheur te slijpen totdat deze onzichtbaar is, verwarm het gebied rond het reparatielassen voor tot ongeveer 100 ℃ en gebruik vervolgens CO2-lassen (vuldraad is het beste). Na het lassen van de eerste laag, tikt u onmiddellijk op de las met een kegelhamer en las u vervolgens de volgende lagen, en tikt u na elke laag op de las met een hamer. Zorg ervoor dat de temperatuur tussen de lagen ≤200℃ bedraagt.
② Als de scheur diep is, verwarm dan het gebied rond de reparatielas voor tot ongeveer 100℃, gebruik onmiddellijk een koolstofboogschaafmachine om de wortel schoon te maken en gebruik vervolgens een haakse slijper om te slijpen totdat de metaalglans zichtbaar wordt (als de temperatuur van de reparatielas is minder dan 100 ℃, verwarm opnieuw voor) en las dan.
③ Gebruik na het lassen aluminiumsilicaatwol of asbest om de las gedurende ≥2 uur te isoleren.
④ Voer om veiligheidsredenen ultrasone foutdetectie uit op het gerepareerde gebied.