Pri výrobe tlakových nádob, keď sa na zváranie pozdĺžneho zvaru valca používa zváranie pod tavivom, často vznikajú trhliny (ďalej len koncové trhliny) na konci alebo v blízkosti konca pozdĺžneho zvaru.
Mnoho ľudí na to vykonalo výskum a verí, že hlavným dôvodom vzniku trhlín na konci je to, že keď je zvárací oblúk blízko konca pozdĺžneho zvaru, zvar sa roztiahne a deformuje v axiálnom smere a je sprevádzaný priečnym napätím v vertikálny a axiálny smer. otvorená deformácia;
Telo valca má tiež namáhanie vytvrdzovaním za studena a montážne napätie v procese valcovania, výroby a montáže; počas procesu zvárania, v dôsledku obmedzenia koncového polohovacieho zvaru a doštičky pre úder oblúka, sa na konci napätia zvaru vytvorí veľké natiahnutie;
Keď sa oblúk presunie ku koncovému polohovaciemu zvaru a doske na doštičku oblúka, v dôsledku tepelnej rozťažnosti a deformácie tejto časti sa uvoľní priečne ťahové napätie zvarovej koncovky a zníži sa väzbová sila, takže zvarový kov práve stuhnuté na koncovom zvare Koncové trhliny vznikajú veľkým ťahovým napätím.
Na základe analýzy vyššie uvedených dôvodov sa navrhujú dve protiopatrenia:
Jedným z nich je zväčšenie šírky dosky na zasiahnutie oblúka, aby sa zvýšila jej väzbová sila;
Druhým je použitie štrbinovej elastickej zadržiavacej oblúkovej doštičky.
Po prijatí vyššie uvedených protiopatrení v praxi však problém nebol efektívne vyriešený:
Napríklad, aj keď je použitá elastická obmedzovacia doska na narážanie oblúka, stále sa vyskytnú koncové trhliny pozdĺžneho zvaru a koncové trhliny sa často vyskytujú pri zváraní valca s malou hrúbkou, nízkou tuhosťou a nútenou montážou;
Ak sa však v predĺženej časti pozdĺžneho zvaru valca nachádza skúšobná doska výrobku, aj keď sú spojovacie zváranie a iné podmienky rovnaké ako v prípade, keď nie je skúšobná doska výrobku, v pozdĺžnom šve je málo koncových trhlín.
Po opakovaných skúškach a analýze sa zistilo, že výskyt trhlín na konci pozdĺžneho zvaru nesúvisí len s nevyhnutným veľkým ťahovým napätím na koncovom zvare, ale súvisí aj s niekoľkými ďalšími mimoriadne dôležitými príčinami.
Po prvé. Analýza príčin terminálnych trhlín
1. Zmeny v teplotnom poli na koncovom zvare
Pri oblúkovom zváraní, keď je zdroj zváracieho tepla blízko konca pozdĺžneho zvaru, sa normálne teplotné pole na konci zvaru zmení a čím bližšie je ku koncu, tým väčšia je zmena.
Pretože veľkosť dosky pre úder oblúka je oveľa menšia ako veľkosť valca, jej tepelná kapacita je tiež oveľa menšia a spojenie medzi doskou pre úder oblúka a valcom je len pomocou bodového zvárania, takže ho možno považovať za väčšinou nespojité. .
Preto sú podmienky prenosu tepla koncového zvaru veľmi zlé, čo spôsobuje zvýšenie miestnej teploty, zmeny tvaru roztaveného kúpeľa a zodpovedajúcim spôsobom sa zvýši aj hĺbka prieniku. Rýchlosť tuhnutia roztaveného kúpeľa sa spomaľuje, najmä keď je veľkosť doštičky pre nabíjanie oblúka príliš malá a zvarový spoj medzi doskou a valcom je príliš krátky a príliš tenký.
2. Vplyv tepelného príkonu zvárania
Pretože zvárací tepelný príkon používaný pri zváraní pod tavivom je často oveľa väčší ako pri iných metódach zvárania, hĺbka prieniku je veľká, množstvo naneseného kovu je veľké a je pokryté vrstvou taviva, takže roztavený kúpeľ je veľký a rýchlosť tuhnutia roztaveného kúpeľa je veľká. Rýchlosť ochladzovania zvarového švu a zvarového švu je pomalšia ako pri iných metódach zvárania, výsledkom čoho sú hrubšie zrná a závažnejšia segregácia, čo vytvára mimoriadne priaznivé podmienky pre vytváranie horúcich trhlín.
Okrem toho je bočné zmrštenie zvaru oveľa menšie ako otvorenie medzery, takže bočná ťahová sila koncovej časti je väčšia ako pri iných metódach zvárania. To platí najmä pre skosené dosky strednej hrúbky a neskosené tenšie dosky.
3. Iné situácie
Ak dôjde k nútenej montáži, kvalita montáže nespĺňa požiadavky, obsah nečistôt ako S a P v základnom kove je príliš vysoký a segregácia tiež povedie k prasklinám.
Po druhé, povaha terminálnej trhliny
Terminálne trhliny patria svojim charakterom medzi termické trhliny a tepelné trhliny možno rozdeliť na kryštalizačné trhliny a trhliny v subtuhej fáze podľa štádia ich vzniku. Aj keď časť, kde sa vytvorí koncová trhlina, je niekedy koncovka, niekedy je do 150 mm od oblasti okolo koncovky, niekedy ide o povrchovú trhlinu a niekedy o vnútornú trhlinu a vo väčšine prípadov ide o vnútorné trhliny, ktoré vyskytujú okolo terminálu.
Je zrejmé, že povaha terminálnej trhliny v zásade patrí k trhline v subtuhej fáze, to znamená, že keď je zvarový koniec stále v kvapalnom stave, hoci roztavený kúpeľ v blízkosti terminálu stuhol, je stále na vysoká teplota mierne pod čiarou solidus stav nulovej pevnosti, trhliny vznikajú pri pôsobení komplexného zváracieho napätia (hlavne ťahového napätia) na koncovke,
Povrchová vrstva zvaru v blízkosti povrchu ľahko odvádza teplo, teplota je relatívne nízka a má už určitú pevnosť a výbornú plasticitu, takže vo vnútri zvaru často existujú koncové trhliny, ktoré sa nedajú nájsť voľným okom.
Po tretie. Opatrenia na zabránenie vzniku trhlín na termináloch
Z vyššie uvedenej analýzy príčin koncových trhlín možno vidieť, že najdôležitejšie opatrenia na prekonanie koncových trhlín pozdĺžnych švov zvárania pod tavivom sú:
1. Primerane zväčšite veľkosť dosky pre úder oblúka
Ľudia často nie sú dostatočne oboznámení s dôležitosťou dosky na zasiahnutie oblúka a myslia si, že funkciou dosky na zasiahnutie oblúka je iba vyviesť kráter oblúka zo zvarenca, keď je oblúk uzavretý. Aby sa šetrila oceľ, niektoré oblúkové úderníky sú vyrobené veľmi malé a stávajú sa skutočnými „oblúkovými úderníkmi“. Tieto praktiky sú veľmi nesprávne. Oblúková doska má štyri funkcie:
(1) Prerušenú časť zvaru veďte pri spustení oblúka a kráter oblúka, keď sa oblúk zastaví, k vonkajšej strane zvaru.
(2) Posilnite stupeň obmedzenia v koncovej časti pozdĺžneho švu a znášajte veľké ťahové napätie generované v koncovej časti.
(3) Zlepšite teplotné pole koncovej časti, čo vedie k vedeniu tepla a nespôsobuje príliš vysokú teplotu koncovej časti.
(4) Zlepšite rozloženie magnetického poľa na koncovej časti a znížte stupeň magnetickej výchylky.
Aby sa dosiahli vyššie uvedené štyri účely, musí mať oblúková doska dostatočnú veľkosť, hrúbka by mala byť rovnaká ako zvarenec a veľkosť by mala závisieť od veľkosti zvarenca a hrúbky oceľového plechu. Pre bežné tlakové nádoby sa odporúča, aby dĺžka a šírka nebola menšia ako 140 mm.
2. Venujte pozornosť montáži a privareniu zarážacej dosky oblúka
Spojovacie zváranie medzi oblúkovou doskou a valcom musí mať dostatočnú dĺžku a hrúbku. Všeobecne povedané, dĺžka a hrúbka príchytného zvaru by nemala byť menšia ako 80 % šírky a hrúbky dosky pre úder oblúka a vyžaduje sa nepretržité zváranie. Nedá sa jednoducho „bodovo“ zvárať. Na oboch stranách pozdĺžneho švu by mala byť zabezpečená dostatočná hrúbka zvaru pre stredné a hrubé plechy a v prípade potreby by sa mala otvoriť určitá drážka.
3. Dávajte pozor na polohovacie zváranie koncovej časti valca
Počas stehového zvárania po zaoblení valca, aby sa ďalej zvýšil stupeň obmedzenia na konci pozdĺžneho švu, dĺžka stehového zvaru na konci pozdĺžneho švu by nemala byť menšia ako 100 mm a mala by byť dostatočná hrúbka zvaru a nemali by existovať žiadne trhliny, chyby, ako je nedostatok fúzie.
4. Prísne kontrolujte príkon zváracieho tepla
Počas procesu zvárania tlakových nádob je potrebné prísne kontrolovať príkon zvárania. Nejde len o zabezpečenie mechanických vlastností zvarových spojov, ale zohráva veľmi dôležitú úlohu aj pri predchádzaní vzniku trhlín. Veľkosť zváracieho prúdu pod tavivom má veľký vplyv na citlivosť koncovej trhliny, pretože veľkosť zváracieho prúdu priamo súvisí s teplotným poľom a tepelným príkonom zvárania.
5. Prísne kontrolujte tvar roztaveného kúpeľa a koeficient tvaru zvaru
Tvar a tvarový faktor zvarového kúpeľa pri zváraní pod tavivom úzko súvisia s náchylnosťou na vznik trhlín pri zváraní. Preto by sa veľkosť, tvar a tvarový faktor zvarového kúpeľa mali prísne kontrolovať.
Štyri. Záver
Keď sa na zváranie pozdĺžneho švu valca používa zváranie pod tavivom, dochádza veľmi často k vytváraniu koncových trhlín pozdĺžneho švu, ktoré nebolo už mnoho rokov dobre vyriešené. Prostredníctvom testu a analýzy je hlavnou príčinou trhlín na konci pozdĺžneho švu zvárania pod tavivom výsledok spoločného pôsobenia veľkého ťahového napätia a špeciálneho teplotného poľa v tejto časti.
Prax dokázala, že opatrenia, ako je primerané zväčšenie veľkosti doštičky oblúka, posilnenie kontroly kvality bodkovania a prísna kontrola vneseného tepla zvárania a tvaru zvaru, môžu účinne zabrániť vzniku trhlín na konci ponoreného zvárania. oblúkové zváranie.
Čas odoslania: Mar-01-2023
