A delaminação da placa de aço e a fissuração a frio após o corte e soldagem da placa de aço geralmente têm a mesma manifestação, sendo que ambas são rachaduras no meio da placa. Do ponto de vista de utilização, a placa de aço delaminada deve ser removida. Toda a delaminação deve ser removida como um todo, e a delaminação local pode ser removida localmente. A fissura fria e quebradiça da chapa de aço se manifesta como fissuras no meio, que algumas pessoas também chamam de “fissuras”. Para conveniência da análise, é mais apropriado defini-la como “fissuração frágil a frio”. Este defeito pode ser tratado com medidas corretivas e tecnologia de soldagem apropriada sem sucateamento.

1. Delaminação da placa de aço
A delaminação é uma lacuna local na seção transversal da chapa de aço (tarugo), que faz com que a seção transversal da chapa de aço forme uma camada local. É um defeito fatal no aço. A placa de aço não deve ser delaminada, veja a Figura 1. A delaminação também é chamada de intercamada e delaminação, que é um defeito interno do aço. Bolhas no lingote (tarugo), grandes inclusões não metálicas, cavidades de retração residual que não são completamente removidas ou dobradas e segregação severa podem causar a estratificação do aço, e procedimentos de redução de laminação irracionais podem agravar a estratificação.

2. Tipos de estratificação de chapa de aço
Dependendo da causa, a estratificação se manifesta em diferentes locais e formas. Alguns estão escondidos dentro do aço e a superfície interna é paralela ou substancialmente paralela à superfície do aço; alguns se estendem até a superfície do aço e formam defeitos superficiais semelhantes a ranhuras na superfície do aço. Em geral, existem duas formas:
A primeira é a estratificação aberta. Este defeito de estratificação pode ser encontrado macroscopicamente na fratura do aço e geralmente pode ser reinspecionado em siderúrgicas e fábricas.
A segunda é a estratificação fechada. Esse defeito de estratificação não pode ser visto na fratura do aço, e é difícil encontrá-lo na planta de fabricação sem detecção ultrassônica de falhas de 100% em cada placa de aço. É uma estratificação fechada dentro da chapa de aço. Este defeito de estratificação é trazido da fundição para a fábrica e finalmente processado em um produto para envio.
A existência de defeitos de delaminação reduz a espessura efetiva da chapa de aço na área de delaminação para suportar a carga e reduz a capacidade de carga na mesma direção da delaminação. O formato da borda do defeito de delaminação é pontiagudo, o que é muito sensível ao estresse e causará séria concentração de estresse. Se houver carga, descarga, aquecimento e resfriamento repetidos durante a operação, uma grande tensão alternada será formada na área de concentração de tensão, resultando em fadiga por tensão.

3. Método de avaliação de trincas a frio
3.1 Método de carbono equivalente - avaliação da tendência à trinca a frio do aço
Como a tendência ao endurecimento e à trinca a frio da zona afetada pelo calor da soldagem está relacionada à composição química do aço, a composição química é utilizada para avaliar indiretamente a sensibilidade das trincas a frio no aço. O teor de elementos de liga no aço é convertido no teor equivalente de carbono de acordo com sua função, que é utilizado como indicador de parâmetro para avaliar aproximadamente a tendência à trinca a frio do aço, ou seja, o método equivalente de carbono. Para o método carbono equivalente de aços de baixa liga, o Instituto Internacional de Soldagem (IIW) recomenda a fórmula: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. De acordo com a fórmula, quanto maior o valor do carbono equivalente, maior será a tendência de endurecimento do aço soldado e mais fácil será produzir trincas a frio na zona afetada pelo calor. Portanto, o carbono equivalente pode ser utilizado para avaliar a soldabilidade do aço, e as melhores condições de processo para evitar trincas de soldagem podem ser propostas de acordo com a soldabilidade. Ao utilizar a fórmula recomendada pelo Instituto Internacional, se Ceq(IIW)<0,4%, a tendência de endurecimento não é grande, a soldabilidade é boa e não é necessário pré-aquecimento antes da soldagem; se Ceq (IIW) ＝0,4% ~ 0,6%, especialmente quando for superior a 0,5%, o aço é fácil de endurecer. Isso significa que a soldabilidade se deteriorou e é necessário pré-aquecimento durante a soldagem para evitar rachaduras na soldagem. A temperatura de pré-aquecimento deve ser aumentada conforme a espessura da placa aumenta.
3.2 Índice de sensibilidade à trinca a frio na soldagem
Além da composição química, as causas de trincas a frio na soldagem de aços de baixa liga e alta resistência incluem o conteúdo de hidrogênio difusível no metal depositado, a tensão de restrição da junta, etc. Ito et al. do Japão conduziu um grande número de testes em mais de 200 tipos de aço usando o teste de pesquisa de ferro com ranhura em forma de Y inclinado e propôs fórmulas como o índice de sensibilidade à trinca a frio estabelecido pela composição química, hidrogênio difusível e restrição (ou espessura da placa) , e usou o índice de sensibilidade a trincas a frio para determinar a temperatura de pré-aquecimento necessária antes da soldagem para evitar trincas a frio. Geralmente, acredita-se que a fórmula a seguir pode ser usada para aços de baixa liga e alta resistência com um teor de carbono não superior a 0,16% e uma resistência à tração de 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 (%)
Para=1440Pc-392 (℃)
Onde: [H] —— Conteúdo de hidrogênio difusível do metal depositado medido pelo padrão japonês JIS 3113 (ml/100g); t —— Espessura da placa (mm); Para——Temperatura mínima de pré-aquecimento antes da soldagem (℃).
Calcule o índice de sensibilidade à trinca a frio de soldagem Pc da chapa de aço desta espessura e a temperatura mínima de pré-aquecimento To antes da trinca. Quando o resultado do cálculo é ≥50 ℃, a placa de aço tem uma certa sensibilidade à trinca a frio de soldagem e precisa ser pré-aquecida.

4. Reparação de “rachaduras” quebradiças a frio de componentes grandes
Após a conclusão da soldagem da chapa de aço, uma parte da chapa de aço racha, o que é chamado de “delaminação”. Veja a Figura 2 abaixo para a morfologia da fissura. Especialistas em soldagem acreditam que é mais apropriado definir o processo de reparo como “o processo de reparo por soldagem de trincas na direção Z em chapas de aço”. Como o componente é grande, dá muito trabalho remover a placa de aço e depois soldá-la novamente. Todo o componente provavelmente será deformado e todo o componente será sucateado, o que causará grandes perdas.
4.1. Causas e medidas de prevenção de fissuras na direção Z
Trincas na direção Z causadas por corte e soldagem são trincas a frio. Quanto maior a dureza e a espessura da placa de aço, maior a probabilidade de trincas na direção Z. Como evitar sua ocorrência, a melhor forma é pré-aquecer antes de cortar e soldar, sendo que a temperatura de pré-aquecimento depende do tipo e espessura da chapa de aço. O pré-aquecimento pode ser feito com pistolas de corte e almofadas de aquecimento eletrônicas, e a temperatura necessária deve ser medida na parte traseira do ponto de aquecimento. (Nota: Toda a seção de corte da chapa de aço deve ser aquecida uniformemente para evitar superaquecimento local na área em contato com a fonte de calor) O pré-aquecimento pode reduzir a probabilidade de rachaduras na direção Z causadas por corte e soldagem.
① Primeiro use uma rebarbadora para esmerilhar a rachadura até que fique invisível, pré-aqueça a área ao redor da soldagem de reparo a cerca de 100 ℃ e, em seguida, use soldagem de CO2 (fio fluxado é melhor). Depois de soldar a primeira camada, bata imediatamente na solda com um martelo cônico e, em seguida, solde as camadas seguintes e bata na solda com um martelo após cada camada. Certifique-se de que a temperatura intercalar seja ≤200°C.
② Se a rachadura for profunda, pré-aqueça a área ao redor da solda de reparo a cerca de 100 ℃, use imediatamente uma plaina de arco de carbono para limpar a raiz e, em seguida, use uma rebarbadora para esmerilhar até que o brilho metálico seja exposto (se a temperatura de a solda de reparo é inferior a 100 ℃, pré-aqueça novamente) e depois solde.
③ Após a soldagem, use lã de silicato de alumínio ou amianto para isolar a solda por ≥2 horas.
④ Por razões de segurança, realize a detecção ultrassônica de falhas na área reparada.