Jenis dan ciri-ciri asas keretakan kimpalan dalam plat keluli tahan haus

Dengan perkembangan industri seperti keluli, petrokimia, pembinaan kapal dan kuasa elektrik, struktur kimpalan cenderung berskala besar, berkapasiti besar dan parameter tinggi, dan ada yang masih bekerja dalam persekitaran rendah, kriogenik, sederhana dan persekitaran lain.
Oleh itu, pelbagai keluli kekuatan tinggi rendah, keluli sederhana dan tinggi aloi, keluli kekuatan super, dan pelbagai bahan aloi semakin digunakan. Walau bagaimanapun, dengan penggunaan jenis keluli dan aloi ini, banyak masalah baru telah dibawa dalam pengeluaran kimpalan, di antaranya keretakan kimpalan lebih biasa dan sangat serius. Retak kadang-kadang muncul semasa kimpalan, dan kadang-kadang semasa penempatan atau operasi, dan apa yang dipanggil retak yang tertunda. Keretakan sedemikian lebih berbahaya kerana mereka tidak dapat dikesan semasa pembuatan. Terdapat banyak jenis retak yang dihasilkan semasa proses kimpalan. Menurut sifat retak, keretakan kimpalan plat keluli tahan haus boleh dibahagikan kepada lima kategori berikut:
1. Retak panas
Retak panas dihasilkan pada suhu tinggi semasa kimpalan, jadi mereka dipanggil retak panas. Menurut komposisi plat keluli tahan haus, bentuk, zon suhu dan sebab utama keretakan haba juga berbeza. Oleh itu, keretakan terma dibahagikan kepada tiga jenis: retak penghabluran, retak pencairan dan retak poligonal.
1) Keretakan kristal
Pada peringkat penghabluran kemudian, filem cecair yang dibentuk oleh eutektik berkapasiti rendah melemahkan hubungan antara bijirin, dan keretakan berlaku di bawah tindakan tegangan tegangan.
Ia terutamanya berlaku dalam kimpalan keluli karbon dan keluli rendah aloi yang mengandungi lebih banyak kekotoran (tinggi sulfur, fosforus, besi, karbon, dan silikon) dan kimpalan keluli austenit fasa tunggal, aloi berasaskan nikel, dan aloi aluminium tertentu. Dalam kes individu, retak penghabluran juga boleh berlaku di zon yang terjejas haba.
2) Keretakan pencairan suhu tinggi
Di bawah tindakan suhu puncak kitaran haba kimpalan, remelting berlaku di antara zon yang terkena haba dan lapisan kimpalan berbilang lapisan, dan retak dihasilkan di bawah tindakan tekanan.
Ia terutamanya berlaku dalam keluli kekuatan tinggi yang mengandungi kromium-nikel, keluli austenit, dan beberapa aloi berasaskan nikel berhampiran jahitan atau di antara lapisan kimpalan berbilang lapisan. Apabila sulfur, fosforus, dan karbon silikon dalam logam asas dan dawai kimpalan adalah tinggi, kecenderungan retak pencairan akan meningkat dengan ketara.
3) Keretakan pelbagai hala
Depan penghabluran yang kukuh, di bawah tindakan suhu tinggi dan tekanan, kecacatan kekisi bergerak dan berkumpul untuk membentuk sempadan sekunder, yang berada dalam keadaan plastik yang rendah pada suhu tinggi, dan retak dihasilkan di bawah tekanan. Keretakan multilateral kebanyakannya berlaku di kimpalan logam tulen atau aloi austenit fasa tunggal atau di kawasan berhampiran jahitan, yang tergolong dalam jenis retak panas.
2. Pemanasan semula retak
Bagi keluli dengan struktur yang dikimpal plat tebal dan mengandungi pemendakan tertentu menguatkan unsur-unsur aloi, semasa rawatan atau perkhidmatan haba pelepasan tekanan pada suhu tertentu, retak yang berlaku di bahagian kasar dari zon yang terjejas haba kimpalan dipanggil retak reheat. Pemanasan semula retak kebanyakannya berlaku di bahagian-bahagian kasar zon yang terkena haba kimpalan keluli kekuatan tinggi aloi, keluli tahan panas pearlitik, keluli tahan karat austenitik dan beberapa aloi berasaskan nikel.
3. Retak sejuk
Retak sejuk adalah sejenis retak yang lebih biasa dalam kimpalan, dan ia dihasilkan selepas penyejukan ke suhu yang lebih rendah selepas kimpalan. Keretakan sejuk terutamanya berlaku di zon haba kimpalan yang terjejas oleh keluli aloi rendah, keluli aloi sederhana, karbon sederhana dan keluli karbon yang tinggi. Dalam kes individu, seperti keluli kekuatan ultra tinggi atau aloi titanium tertentu, retak sejuk juga muncul pada logam kimpalan.
Menurut jenis dan struktur keluli yang dikimpal, terdapat pelbagai jenis keretakan sejuk, yang boleh dibahagikan kepada tiga kategori berikut:
1) retak tertunda
Ia adalah satu bentuk biasa keretakan sejuk, dan ciri utamanya adalah bahawa ia tidak muncul sejurus selepas kimpalan, tetapi mempunyai tempoh inkubasi umum, dan merupakan retak dengan ciri -ciri tertunda yang dihasilkan di bawah tindakan gabungan struktur keras, hidrogen dan tekanan kekangan.
2) pelindapkejutan
Retak semacam ini pada dasarnya tidak mempunyai fenomena kelewatan, dan ia dijumpai sejurus selepas kimpalan. Kadang-kadang ia berlaku di kimpalan, dan kadang-kadang ia muncul di zon yang terjejas haba. Terdapat struktur dan keretakan yang sangat keras yang dihasilkan di bawah tekanan kimpalan.
3) Keretakan rapuh plastik rendah
Bagi sesetengah bahan dengan keplastikan yang rendah, apabila bahan itu disejukkan ke suhu rendah, ketegangan yang disebabkan oleh daya pengecutan melebihi rizab plastik bahan itu sendiri atau retak berlaku apabila bahan menjadi rapuh. Oleh kerana ia dihasilkan pada suhu yang lebih rendah, ia juga merupakan satu lagi bentuk retak sejuk, tetapi tidak ada fenomena kelewatan.
4. Lamellar merobek
Dalam proses pembuatan platform pengeluaran minyak berskala besar dan kapal tekanan berdinding tebal, keretakan langkah selari dengan arah bergulir kadang-kadang muncul, yang dipanggil lamellar merobek.
Ini disebabkan oleh kehadiran kemasukan berlapis (di sepanjang arah rolling) di dalam plat keluli, dan tegasan tegak lurus ke arah rolling yang dihasilkan semasa kimpalan, mengakibatkan "langkah" berlapis -lapis.
5. Retak kakisan tekanan
Sesetengah struktur yang dikimpal (seperti bekas dan paip) adalah retak tertunda yang dihasilkan di bawah tindakan gabungan media dan tekanan yang menghakis. Faktor -faktor yang mempengaruhi keretakan kakisan tekanan termasuk bahan struktur, jenis medium yang menghakis, bentuk struktur, proses pembuatan dan kimpalan, bahan kimpalan, dan tahap pelepasan tekanan. Kakisan tekanan berlaku semasa perkhidmatan.