Çelik levhanın ateşle kesilmesi ve kaynaklanması sonrasında çelik levha delaminasyonu ve soğuk kırılgan çatlama genellikle aynı görünüme sahiptir; bunların her ikisi de levhanın ortasındaki çatlaklardır. Kullanım açısından bakıldığında katmanlara ayrılan çelik plakanın çıkarılması gerekir. Delaminasyonun tamamı bir bütün olarak kaldırılmalıdır, yerel delaminasyon ise yerel olarak kaldırılabilir. Çelik levhanın soğuk gevrek çatlaması, bazılarının “çatlama” olarak da adlandırdığı ortadaki çatlama olarak kendini gösterir. Analiz kolaylığı açısından “soğuk gevrek çatlama” olarak tanımlamak daha doğru olur. Bu kusur, düzeltici önlemlerle ve uygun kaynak teknolojisiyle hurdaya çıkmadan giderilebilir.

1. Çelik levhanın delaminasyonu
Delaminasyon, çelik levhanın (kütük) kesitinde, çelik levhanın kesitinin yerel bir katman oluşturmasını sağlayan yerel bir boşluktur. Çelikte ölümcül bir kusurdur. Çelik levha tabakalara ayrılmamalıdır, bkz. Şekil 1. Delaminasyon aynı zamanda ara katman ve çeliğin bir iç kusuru olan delaminasyon olarak da adlandırılır. Külçedeki (kütük) kabarcıklar, büyük metalik olmayan kalıntılar, tamamen giderilmeyen veya katlanmayan artık büzülme boşlukları ve şiddetli segregasyonun tümü çeliğin tabakalaşmasına neden olabilir ve mantıksız haddeleme azaltma prosedürleri tabakalaşmayı ağırlaştırabilir.

2. Çelik levha tabakalaşma türleri
Sebebe bağlı olarak tabakalaşma farklı yer ve şekillerde kendini gösterir. Bazıları çeliğin içinde gizlidir ve iç yüzey çelik yüzeye paralel veya büyük ölçüde paraleldir; bazıları çelik yüzeye kadar uzanır ve çelik yüzeyinde oluk benzeri yüzey kusurları oluşturur. Genel olarak iki form vardır:
Birincisi açık tabakalaşmadır. Bu tabakalaşma kusuru, çeliğin kırılmasında makroskobik olarak bulunabilir ve genellikle çelik fabrikalarında ve üretim tesislerinde yeniden incelenebilir.
İkincisi kapalı tabakalaşmadır. Bu tabakalaşma kusuru çeliğin kırılmasında görülemez ve her bir çelik levhada %100 ultrasonik kusur tespiti olmadan üretim tesisinde bunu bulmak zordur. Çelik levhanın içinde kapalı bir tabakalaşmadır. Bu tabakalaşma kusuru izabe tesisinden üretim tesisine getirilir ve son olarak sevkıyat için bir ürüne işlenir.
Delaminasyon kusurlarının varlığı, delaminasyon alanındaki çelik levhanın yükü taşıyacak etkin kalınlığını azaltır ve delaminasyonla aynı yönde yük taşıma kapasitesini azaltır. Delaminasyon kusurunun kenar şekli keskin olup, strese karşı çok hassastır ve ciddi stres yoğunlaşmasına neden olacaktır. Çalışma sırasında yükleme, boşaltma, ısıtma ve soğutmanın tekrarlanması halinde, gerilim yoğunlaşma alanında büyük bir değişken gerilim oluşacak ve bu da gerilim yorgunluğuna yol açacaktır.

3. Soğuk çatlakların değerlendirme yöntemi
3.1 Çeliğin soğuk çatlama eğiliminin karbon eşdeğeri yöntemiyle değerlendirilmesi
Kaynak ısısından etkilenen bölgenin sertleşme ve soğuk çatlama eğilimi çeliğin kimyasal bileşimi ile ilgili olduğundan, kimyasal bileşim çelikteki soğuk çatlakların hassasiyetini dolaylı olarak değerlendirmek için kullanılır. Çelikteki alaşım elementlerinin içeriği, çeliğin soğuk çatlama eğiliminin kabaca değerlendirilmesinde parametre göstergesi olarak kullanılan karbon eşdeğeri yöntemine göre, fonksiyonuna göre eşdeğer karbon içeriğine dönüştürülür. Düşük alaşımlı çeliğin karbon eşdeğeri yöntemi için Uluslararası Kaynak Enstitüsü (IIW) şu formülü önermektedir: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. Formüle göre karbon eşdeğer değeri ne kadar büyük olursa, kaynaklı çeliğin sertleşme eğilimi de o kadar yüksek olur ve ısıdan etkilenen bölgede soğuk çatlakların oluşması o kadar kolay olur. Bu nedenle çeliğin kaynaklanabilirliğini değerlendirmek için karbon eşdeğeri kullanılabilir ve kaynaklanabilirliğe göre kaynak çatlaklarını önlemek için en iyi işlem koşulları önerilebilir. Uluslararası Enstitü tarafından önerilen formül kullanıldığında Ceq(IIW)<0.4% ise sertleşme eğilimi fazla değildir, kaynaklanabilirlik iyidir ve kaynak öncesi ön ısıtmaya gerek yoktur; Ceq (IIW)=%0,4~%0,6 ise, özellikle %0,5'ten büyük olduğunda çeliğin sertleşmesi kolaydır. Bu, kaynaklanabilirliğin bozulduğu ve kaynak çatlaklarını önlemek için kaynak sırasında ön ısıtma yapılması gerektiği anlamına gelir. Plaka kalınlığı arttıkça ön ısıtma sıcaklığı da buna göre artırılmalıdır.
3.2 Kaynak soğuk çatlağı hassasiyet indeksi
Kimyasal bileşime ek olarak, düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çelik kaynağında soğuk çatlakların nedenleri arasında, biriken metaldeki yayılabilir hidrojen içeriği, bağlantının kısıtlama gerilimi vb. yer alır. Ito ve ark. Japonya, eğimli Y-şekilli yivli demir araştırma testini ve kimyasal bileşim, yayılabilir hidrojen ve kısıtlama (veya levha kalınlığı) ile oluşturulan soğuk çatlak hassasiyet indeksi gibi önerilen formülleri kullanarak 200'den fazla çelik türü üzerinde çok sayıda test gerçekleştirdi. ve soğuk çatlakları önlemek amacıyla kaynak öncesi gerekli ön ısıtma sıcaklığını belirlemek için soğuk çatlak hassasiyet indeksini kullandı. Genel olarak aşağıdaki formülün, karbon içeriği %0,16'dan fazla olmayan ve çekme mukavemeti 400-900 MPa olan düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çelik için kullanılabileceğine inanılmaktadır. Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B (%);
Pc=Pcm+[H]/60+t/600 (%)
To=1440Pc-392 (°C)
Burada: [H]——Japon JIS 3113 standardına göre ölçülen, biriken metalin yayılabilir hidrojen içeriği (ml/100g); t——Plaka kalınlığı (mm); Hedef——Kaynak öncesi minimum ön ısıtma sıcaklığı (°C).
Bu kalınlıktaki çelik levhanın kaynak soğuk çatlağı hassasiyet indeksi Pc'yi ve çatlamadan önceki minimum ön ısıtma sıcaklığını To hesaplayın. Hesaplama sonucu ≥50°C'ye çıktığında, çelik levhanın belirli bir kaynak soğuk çatlak hassasiyeti vardır ve önceden ısıtılması gerekir.

4. Büyük bileşenlerin soğuk, kırılgan “çatlamalarının” onarımı
Çelik levha kaynağı tamamlandıktan sonra çelik levhanın bir kısmında “delaminasyon” adı verilen çatlaklar meydana gelir. Çatlağın morfolojisi için aşağıdaki Şekil 2'ye bakın. Kaynak uzmanları, onarım işlemini “çelik levhalardaki Z yönündeki çatlakların kaynakla onarılması işlemi” olarak tanımlamanın daha doğru olduğu kanaatindedir. Bileşen büyük olduğu için çelik plakayı söküp yeniden kaynaklamak çok iş gerektirir. Bileşenin tamamı muhtemelen deforme olacak ve bileşenin tamamı hurdaya çıkacak ve bu da büyük kayıplara neden olacaktır.
4.1. Z yönündeki çatlakların nedenleri ve önleme tedbirleri
Kesme ve kaynaklamadan kaynaklanan Z yönündeki çatlaklar soğuk çatlaklardır. Çelik levhanın sertliği ve kalınlığı ne kadar büyük olursa, Z yönündeki çatlakların olasılığı da o kadar yüksek olur. Oluşmasını nasıl önleyebiliriz? En iyi yol kesme ve kaynaklamadan önce ön ısıtma yapmaktır ve ön ısıtma sıcaklığı çelik levhanın kalitesine ve kalınlığına bağlıdır. Ön ısıtma, kesme tabancaları ve elektronik paletli ısıtma pedleri ile yapılabilir ve gerekli sıcaklık, ısıtma noktasının arka kısmında ölçülmelidir. (Not: Isı kaynağıyla temas eden alanda yerel aşırı ısınmayı önlemek için çelik levha kesme bölümünün tamamı eşit şekilde ısıtılmalıdır) Ön ısıtma, kesme ve kaynaklamanın neden olduğu Z yönündeki çatlakların olasılığını azaltabilir.
① Önce çatlağı görünmez hale gelinceye kadar taşlamak için bir açılı taşlama kullanın, onarım kaynağının etrafındaki alanı yaklaşık 100°C'ye önceden ısıtın ve ardından CO2 kaynağı kullanın (özlü tel en iyisidir). İlk katmanı kaynakladıktan sonra, hemen konik çekiçle kaynağa vurun, ardından sonraki katmanları kaynaklayın ve her katmandan sonra kaynağa çekiçle vurun. Ara katman sıcaklığının ≤200°C olduğundan emin olun.
② Çatlak derinse, onarım kaynağının etrafındaki alanı yaklaşık 100°C'ye önceden ısıtın, kökü temizlemek için hemen bir karbon arklı havalı planya kullanın ve ardından metalik parlaklık ortaya çıkana kadar taşlamak için bir açılı taşlama kullanın (eğer onarım kaynağı 100°C'nin altındaysa, tekrar ön ısıtma yapın) ve ardından kaynak yapın.
③ Kaynaktan sonra, kaynağı ≥2 saat süreyle yalıtmak için alüminyum silikat yünü veya asbest kullanın.
④ Güvenlik nedeniyle onarılan alanda ultrasonik kusur tespiti yapın.