Při výrobě tlakových nádob, kdy se pro svařování podélného svaru válce používá svařování pod tavidlem, se často na konci podélného svaru nebo v jeho blízkosti vyskytují trhliny (dále jen koncové trhliny).
Mnoho lidí na to provedlo výzkum a věří, že hlavním důvodem koncových trhlin je to, že když je svařovací oblouk blízko koncovky podélného svaru, svar se roztahuje a deformuje v axiálním směru a je doprovázen příčným napětím v vertikálním a axiálním směru. otevřená deformace;
Těleso válce je také vystaveno namáhání zpevněním za studena a montážnímu namáhání v procesu válcování, výroby a montáže; během svařovacího procesu se v důsledku omezení koncového polohovacího svaru a zapalovací desky oblouku vytvoří velké roztažení na konci svarového napětí;
Když se oblouk přesune ke koncovému polohovacímu svaru a oblouk narazí na desku, v důsledku tepelné roztažnosti a deformace této části se uvolní příčné tahové napětí koncovky svaru a sníží se vazebná síla, takže svarový kov jen ztuhlý na svarové koncovce Koncové trhliny vznikají velkým tahovým napětím.
Na základě analýzy výše uvedených důvodů jsou navržena dvě protiopatření:
Jedním z nich je zvětšení šířky desky úderu oblouku, aby se zvýšila její vazebná síla;
Druhým je použití štěrbinového pružného zadržovacího oblouku úderové desky.
Po provedení výše uvedených protiopatření v praxi však problém nebyl účinně vyřešen:
Například, ačkoliv je použita pružná zádržná oblouková nárazová deska, stále se budou vyskytovat koncové trhliny podélného svaru a koncové trhliny se často vyskytují při svařování válce s malou tloušťkou, nízkou tuhostí a nucenou montáží;
Pokud se však v prodloužené části podélného svaru válce nachází zkušební deska výrobku, ačkoliv bodové svařování a další podmínky jsou stejné jako když není žádná zkušební deska výrobku, je v podélném švu jen málo koncových trhlin.
Po opakovaných zkouškách a analýzách bylo zjištěno, že výskyt trhlin na konci podélného svaru nesouvisí pouze s nevyhnutelným velkým tahovým napětím na koncovém svaru, ale souvisí také s několika dalšími mimořádně důležitými důvody.
První. Analýza příčin terminálních trhlin
1. Změny teplotního pole na svaru terminálu
Při obloukovém svařování, kdy je zdroj svařovacího tepla blízko konce podélného svaru, se normální teplotní pole na konci svaru změní a čím blíže ke konci, tím větší je změna.
Vzhledem k tomu, že velikost desky úderu oblouku je mnohem menší než velikost válce, její tepelná kapacita je také mnohem menší a spojení mezi deskou oblouku a válcem je provedeno pouze bodovým svařováním, takže jej lze považovat za většinou nespojitý. .
Proto jsou podmínky přenosu tepla koncovým svarem velmi špatné, což způsobuje zvýšení místní teploty, změny tvaru roztavené lázně a odpovídajícím způsobem se také zvýší hloubka průniku. Rychlost tuhnutí roztavené lázně se zpomaluje, zvláště když je velikost obloukové desky příliš malá a spojovací svar mezi obloukovou deskou a válcem je příliš krátký a příliš tenký.
2. Vliv tepelného příkonu svařování
Protože svařovací tepelný příkon používaný při svařování pod tavidlem je často mnohem větší než u jiných metod svařování, hloubka průniku je velká, množství usazeného kovu je velké a je pokryto vrstvou tavidla, takže tavná lázeň je velká a rychlost tuhnutí roztavené lázně je velká. Rychlost ochlazování svarového švu a svarového švu je pomalejší než u jiných metod svařování, což má za následek hrubší zrna a vážnější segregaci, což vytváří mimořádně příznivé podmínky pro vytváření horkých trhlin.
Kromě toho je boční smrštění svaru mnohem menší než otevření mezery, takže boční tažná síla koncového dílu je větší než u jiných způsobů svařování. To platí zejména pro zkosené středně silné desky a nezkosené tenčí desky.
3. Jiné situace
Pokud dojde k vynucené montáži, kvalita montáže neodpovídá požadavkům, obsah nečistot jako S a P v základním kovu je příliš vysoký a segregace také povede k prasklinám.
Za druhé, povaha terminální trhliny
Terminální trhliny patří svým charakterem mezi termické trhliny a tepelné trhliny lze rozdělit podle stupně jejich vzniku na trhliny krystalizační a trhliny v podpevné fázi. Ačkoli částí, kde se vytváří koncová trhlina, je někdy koncovka, někdy je do 150 mm od oblasti kolem koncovky, někdy se jedná o povrchovou trhlinu a jindy o vnitřní trhlinu a ve většině případů se jedná o vnitřní trhliny, které vyskytují kolem terminálu.
Je vidět, že povaha koncové trhliny v zásadě patří k trhlině v sub-pevné fázi, to znamená, že když je svarový konec stále v kapalném stavu, ačkoliv roztavená lázeň v blízkosti terminálu ztuhla, je stále na vysoká teplota mírně pod čárou solidu Stav nulové pevnosti, vznikají trhliny působením komplexního svařovacího napětí (hlavně tahového napětí) na koncovce,
Povrchová vrstva svaru v blízkosti povrchu snadno odvádí teplo, teplota je poměrně nízká a má již určitou pevnost a vynikající plasticitu, takže koncové trhliny často existují uvnitř svaru a nelze je pouhým okem najít.
Třetí. Opatření k zabránění prasklin na svorkách
Z výše uvedené analýzy příčin koncových trhlin lze vidět, že nejdůležitější opatření k překonání koncových trhlin podélných švů svařování pod tavidlem jsou:
1. Přiměřeně zvětšete velikost zapalovací desky oblouku
Lidé často nejsou dostatečně obeznámeni s důležitostí obloukové desky, protože si myslí, že funkcí obloukové desky je pouze vyvést obloukový kráter ze svařence, když je oblouk uzavřen. Aby se šetřila ocel, jsou některé obloukové úderníky vyrobeny velmi malé a stávají se skutečnými „údery oblouku“. Tyto praktiky jsou velmi špatné. Deska úderu oblouku má čtyři funkce:
(1) Přerušenou část svaru veďte při zahájení oblouku a kráter oblouku, když je oblouk zastaven, k vnější straně svařence.
(2) Zesílit stupeň omezení na koncové části podélného švu a nést velké tahové napětí generované na koncové části.
(3) Zlepšete teplotní pole koncové části, což vede k vedení tepla a nezpůsobuje příliš vysokou teplotu koncové části.
(4) Zlepšit rozložení magnetického pole na koncové části a snížit stupeň magnetického vychýlení.
Aby bylo dosaženo výše uvedených čtyř účelů, musí mít oblouková úderová deska dostatečnou velikost, tloušťka by měla být stejná jako svařenec a velikost by měla záviset na velikosti svařence a tloušťce ocelové desky. U běžných tlakových nádob se doporučuje, aby délka a šířka nebyly menší než 140 mm.
2. Věnujte pozornost montáži a přivařování zapalovací desky oblouku
Stykovací svar mezi zapalovací deskou a válcem musí mít dostatečnou délku a tloušťku. Obecně řečeno, délka a tloušťka připevňovacího svaru by neměla být menší než 80 % šířky a tloušťky zapalovací desky oblouku a je vyžadováno kontinuální svařování. Nelze jej jednoduše „bodově“ svařit. Na obou stranách podélného švu by měla být zajištěna dostatečná tloušťka svaru pro střední a tlusté plechy a v případě potřeby by měla být otevřena určitá drážka.
3. Dbejte na polohovací přivaření koncové části válce
Během stehového svařování po zaoblení válce, aby se dále zvýšil stupeň omezení na konci podélného švu, by délka stehového svaru na konci podélného švu neměla být menší než 100 mm a měla by být dostatečná tloušťka svaru a neměly by být žádné trhliny, vady, jako je nedostatek tavení.
4. Přísně kontrolujte přívod svařovacího tepla
Při procesu svařování tlakových nádob je nutné přísně kontrolovat příkon svařování. To má zajistit nejen mechanické vlastnosti svarových spojů, ale také hraje velmi důležitou roli v prevenci vzniku trhlin. Velikost svařovacího proudu pod tavidlem má velký vliv na citlivost koncové trhliny, protože velikost svařovacího proudu přímo souvisí s teplotním polem a tepelným příkonem svařování.
5. Přísně kontrolujte tvar roztavené lázně a koeficient tvaru svaru
Tvar a tvarový faktor svarové lázně při svařování pod tavidlem úzce souvisí s náchylností ke vzniku trhlin při svařování. Velikost, tvar a tvarový faktor svarové lázně by proto měly být přísně kontrolovány.
Čtyři. Závěr
Při použití svařování pod tavidlem pro svařování podélného švu válce je velmi běžné vytváření podélných koncových trhlin ve švech, což nebylo po mnoho let dobře vyřešeno. Prostřednictvím testu a analýzy je hlavním důvodem vzniku trhlin na konci podélného švu svařování pod tavidlem výsledek společného působení velkého tahového napětí a speciálního teplotního pole v této části.
Praxe prokázala, že opatření, jako je vhodné zvětšení velikosti zapalovací desky oblouku, posílení kontroly kvality lepeného svařování a přísná kontrola příkonu svařovacího tepla a tvaru svaru, mohou účinně zabránit vzniku trhlin na konci ponořeného svařování. obloukové svařování.
Čas odeslání: březen-01-2023
