Analisis jenis dan ciri asas keretakan kimpalan dalam plat keluli tahan haus
Dengan perkembangan industri seperti keluli, petrokimia, kapal dan kuasa elektrik, struktur kimpalan cenderung berkembang ke arah skala besar, kapasiti besar dan parameter tinggi, dan ada juga yang berfungsi dalam suhu rendah, media kriogenik, menghakis dan persekitaran lain. .
Oleh itu, pelbagai keluli kekuatan tinggi aloi rendah, keluli aloi sederhana dan tinggi, keluli super, dan pelbagai bahan aloi semakin banyak digunakan. Walau bagaimanapun, dengan penggunaan gred keluli dan aloi ini, ia telah membawa banyak masalah baru dalam pengeluaran kimpalan, antaranya yang lebih biasa dan serius ialah retakan kimpalan. Retak kadang-kadang muncul dalam proses kimpalan, tetapi juga kadang-kadang dalam proses penempatan atau operasi, dan apa yang dipanggil retak tertunda. Kerana keretakan sedemikian tidak dapat dikesan dalam pembuatan, kemudaratan keretakan tersebut adalah lebih serius. Terdapat pelbagai retakan yang dihasilkan dalam proses kimpalan, mengikut sifat retak, retakan kimpalan plat keluli tahan haus boleh dibahagikan secara meluas kepada lima kategori berikut:
Pertama, retak panas
Retakan panas dijana pada suhu tinggi semasa mengimpal, jadi ia dipanggil retak panas. Mengikut komposisi plat keluli tahan haus, bentuk, zon suhu dan punca utama retak panas adalah berbeza, jadi retak panas dibahagikan kepada tiga kategori: retak penghabluran, retak pencairan dan retak polilateralisasi.
1. Retak kristal
Pada peringkat akhir penghabluran, filem cecair yang terbentuk oleh eutektik isipadu rendah melemahkan ikatan antara butiran dan retak di bawah tindakan tegasan tegangan.
Ia dihasilkan terutamanya dalam keluli karbon, kimpalan keluli aloi rendah dengan lebih banyak kekotoran (mengandungi sulfur, fosforus, besi, karbon, silikon) dan keluli austenit fasa tunggal, aloi berasaskan nikel dan beberapa kimpalan aloi aluminium. Dalam sesetengah kes, retakan penghabluran juga boleh berlaku di zon terjejas haba.
2, retak pencairan suhu tinggi
Di bawah tindakan suhu puncak kitaran haba kimpalan, pencairan semula berlaku di antara zon terjejas haba dan lapisan kimpalan berbilang lapisan, dan retakan dijana di bawah tindakan tegasan.
Ia terutamanya berlaku di zon jahitan berhampiran atau kimpalan berbilang lapisan antara keluli berkekuatan tinggi yang mengandungi nikel kromium, keluli austenit, dan beberapa aloi berasaskan nikel. Apabila sulfur, fosforus dan karbon silikon dalam bahan asas dan dawai kimpalan tinggi, kecenderungan retak pencairan akan meningkat dengan ketara.
Retak pencairan suhu tinggi
3. Retak multilateralisasi
Di hadapan kristal yang dipadatkan, di bawah tindakan suhu tinggi dan tegasan, kecacatan kekisi bergerak dan agregat untuk membentuk sempadan sekunder, yang berada dalam keadaan keplastikan yang rendah pada suhu tinggi, dan retakan dihasilkan di bawah tindakan tegasan. Keretakan poligon kebanyakannya berlaku dalam kimpalan atau zon jahitan berhampiran logam tulen atau aloi austenit fasa tunggal, yang tergolong dalam jenis retak panas.
Kedua, panaskan semula retak
Dalam proses rawatan haba pelepasan tekanan atau perkhidmatan pada suhu tertentu, retakan di bahagian kristal kasar zon terjejas haba kimpalan dipanggil retak panas semula. Keretakan pemanasan semula kebanyakannya berlaku di bahagian berbutir kasar zon terjejas haba kimpalan (HAZ) keluli kekuatan tinggi aloi rendah, keluli tahan haba pearlitik, keluli tahan karat austenit dan beberapa aloi berasaskan nikel.
Tiga, retak sejuk
Retak sejuk adalah retak biasa yang dihasilkan dalam kimpalan, yang dihasilkan pada suhu rendah selepas kimpalan. Keretakan sejuk terutamanya berlaku di zon terjejas haba kimpalan keluli aloi rendah, keluli aloi sederhana, karbon sederhana dan keluli karbon tinggi. Dalam sesetengah kes, seperti mengimpal keluli berkekuatan ultra tinggi atau aloi titanium tertentu, retak sejuk juga muncul pada logam kimpalan.
Retak sejuk
Mengikut jenis dan struktur keluli yang dikimpal, retak sejuk juga mempunyai kategori yang berbeza, yang boleh dibahagikan secara kasar kepada tiga kategori berikut:
1. Retak tertunda
Ia adalah bentuk biasa retak sejuk, dan ciri utamanya ialah ia tidak muncul serta-merta selepas kimpalan, tetapi mempunyai tempoh inkubasi umum, dan mempunyai retak tertunda yang dihasilkan di bawah tindakan bersama struktur keras, hidrogen dan tegasan kekangan.
2, pelindapkejutan retak
Retakan ini pada asasnya tiada fenomena kelewatan, ditemui serta-merta selepas kimpalan, kadang-kadang dalam kimpalan, kadang-kadang di zon terjejas haba. Ia terutamanya retak yang dihasilkan oleh struktur pengerasan di bawah tindakan tegasan kimpalan.
3. Retak embrittlement plastik rendah
Bagi sesetengah bahan dengan keplastikan yang rendah, apabila ia sejuk ke suhu rendah, terikan yang disebabkan oleh daya pengecutan melebihi rizab plastik bahan itu sendiri atau retak yang disebabkan oleh bahan menjadi rapuh. Kerana ia dijana pada suhu yang lebih rendah, ia juga merupakan satu lagi bentuk retak sejuk, tetapi tidak ada fenomena kelewatan.
4. Koyak Lamellar
Dalam proses pembuatan platform pengeluaran minyak yang besar dan kapal tekanan dinding tebal, kadang-kadang terdapat retakan bertingkat selari dengan arah rolling, yang dipanggil koyak lamina.
Terutamanya disebabkan oleh kewujudan kemasukan berlapis di dalam plat keluli (sepanjang arah rolling), tegasan yang dijana semasa kimpalan adalah berserenjang dengan arah rolling, mengakibatkan koyakan lamellar "langkah" di zon terjejas haba sedikit jauh dari api. .
5. Tegasan retak kakisan
Keretakan tertunda dalam beberapa struktur yang dikimpal (seperti bekas dan paip) disebabkan oleh tindakan gabungan media menghakis dan tegasan. Faktor-faktor yang mempengaruhi retakan kakisan tegasan ialah bahan struktur, jenis medium menghakis, bentuk struktur, proses pembuatan dan kimpalan, bahan kimpalan, dan tahap pelepasan tegasan. Kakisan tegasan berlaku semasa perkhidmatan.
