Dėvėjimui atsparaus plieno plokščių suvirinimo įtrūkimų tipų ir pagrindinių charakteristikų analizė
Plėtojant tokioms pramonės šakoms kaip plieno, naftos chemijos, laivų ir elektros energijos, suvirinimo konstrukcijos linkusios vystytis didelio masto, didelės talpos ir aukštų parametrų kryptimi, o kai kurios taip pat veikia žemoje temperatūroje, kriogeninėje, korozinėje terpėje ir kitoje aplinkoje. .
Todėl vis plačiau naudojamas įvairus mažai legiruotas didelio stiprumo plienas, vidutinio ir didelio legiruoto plieno, super plieno ir įvairių legiruotų medžiagų. Tačiau taikant šias plieno rūšis ir lydinius, suvirinimo gamyboje atsirado daug naujų problemų, tarp kurių dažnesni ir rimtesni yra suvirinimo įtrūkimai. Įtrūkimai kartais atsiranda suvirinimo procese, bet kartais ir įrengimo ar eksploatavimo procese, taip pat vadinamieji uždelsti įtrūkimai. Kadangi tokių įtrūkimų gamyboje aptikti nepavyksta, tokių įtrūkimų žala yra rimtesnė. Suvirinimo procese susidaro įvairūs įtrūkimai, atsižvelgiant į įtrūkimo pobūdį, dilimui atsparių plieninių plokščių suvirinimo įtrūkimai gali būti suskirstyti į šias penkias kategorijas:
Pirma, karštas įtrūkimas
Suvirinimo metu aukštoje temperatūroje susidaro karštieji įtrūkimai, todėl jie vadinami karštaisiais įtrūkimais. Atsižvelgiant į dilimui atsparaus plieno plokštės sudėtį, skiriasi karštų įtrūkimų forma, temperatūros zona ir pagrindinės priežastys, todėl karštieji įtrūkimai skirstomi į tris kategorijas: kristalizacijos įtrūkimai, suskystinimo įtrūkimai ir polilateraliniai įtrūkimai.
1. Krištolinis įtrūkimas
Vėlesniame kristalizacijos etape mažo tūrio eutektikos suformuota skysta plėvelė susilpnina ryšį tarp grūdelių ir įtrūkimų, veikiant tempimui.
Jis daugiausia gaminamas iš anglinio plieno, mažai legiruoto plieno suvirinimo siūlių su daugiau priemaišų (kurių sudėtyje yra sieros, fosforo, geležies, anglies, silicio) ir vienfazio austenitinio plieno, nikelio lydinio ir kai kurių aliuminio lydinių suvirinimo siūlių. Kai kuriais atvejais karščio paveiktoje zonoje taip pat gali atsirasti kristalizacijos įtrūkimų.
2, aukštos temperatūros suskystinimo įtrūkimas
Veikiant maksimaliai suvirinimo terminio ciklo temperatūrai, tarp karščio paveiktos zonos ir daugiasluoksnio suvirinimo sluoksnių vyksta perlydymas, o veikiant įtempiams susidaro įtrūkimai.
Dažniausiai tai vyksta artimoje siūlės zonoje arba suvirinant daugiasluoksnį didelio stiprumo plieną, kuriame yra chromo nikelio, austenitinio plieno ir kai kurių nikelio lydinių. Kai pagrindinėje medžiagoje ir suvirinimo vieloje yra daug sieros, fosforo ir silicio anglies, suskystėjimo įtrūkimų polinkis žymiai padidės.
Aukštos temperatūros suskystinimo įtrūkimas
3. Daugiašališkumo plyšys
Sukietėjusiame kristalų fronte, veikiant aukštai temperatūrai ir įtempiams, gardelės defektai juda ir kaupiasi suformuodami antrinę ribą, kuri esant aukštai temperatūrai yra žemo plastiškumo būsenoje, o veikiant įtempiams susidaro įtrūkimai. Daugiakampiai įtrūkimai dažniausiai atsiranda gryno metalo arba vienfazių austenitinių lydinių suvirinimo arba šalia siūlės zonoje, kuri priklauso karštųjų įtrūkimų tipui.
Antra, pašildykite kreką
Atliekant įtempių mažinimo terminį apdorojimą arba eksploatavimą tam tikroje temperatūroje, suvirinimo karščio paveiktos zonos stambiosios kristalinės dalies įtrūkimai vadinami pakartotinio pašildymo plyšiais. Perkaitinimo įtrūkimai dažniausiai atsiranda stambiagrūdžiuose suvirinimo karščio paveiktos zonos (HAZ) dalyse iš mažai legiruotų didelio stiprio plieno, perlitinio karščiui atsparaus plieno, austenitinio nerūdijančio plieno ir kai kurių nikelio lydinių.
Trys, šaltas įtrūkimas
Šaltasis įtrūkimas yra įprastas suvirinimo metu susidarantis įtrūkimas, kuris po suvirinimo susidaro žemoje temperatūroje. Šalti įtrūkimai dažniausiai atsiranda mažai legiruoto plieno, vidutinio legiruoto plieno, vidutinio anglies ir daug anglies plieno suvirinimo karščio paveiktoje zonoje. Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, suvirinant itin didelio stiprumo plieną ar tam tikrus titano lydinius, ant suvirinimo metalo taip pat atsiranda šaltų įtrūkimų.
Šaltas įtrūkimas
Atsižvelgiant į skirtingus suvirinto plieno tipus ir struktūras, šaltieji įtrūkimai taip pat turi skirtingas kategorijas, kurias galima grubiai suskirstyti į šias tris kategorijas:
1. Uždelstas įtrūkimas
Tai dažna šaltojo įtrūkimo forma, o pagrindinis jo bruožas yra tai, kad jis neatsiranda iš karto po suvirinimo, o turi bendrą inkubacinį periodą, o įtrūkimas atsiranda vėluojant, kai kartu veikia sukietėjusi struktūra, vandenilis ir suvaržymas.
2, gesinimo krekas
Šis įtrūkimas iš esmės nėra vėlavimo reiškinys, randamas iškart po suvirinimo, kartais suvirinimo siūlėje, kartais karščio paveiktoje zonoje. Tai daugiausia įtrūkimai, atsirandantys dėl kietėjimo struktūros, veikiamos suvirinimo įtempių.
3. Mažas plastiko trapumas įtrūkimas
Kai kurioms medžiagoms, kurių plastiškumas yra žemas, esant šaltai ir žemai temperatūrai, susitraukimo jėgos sukeliamas įtempimas viršija pačios medžiagos plastiškumą arba įtrūkimą, atsirandantį dėl medžiagos trapios. Kadangi jis susidaro žemesnėje temperatūroje, tai taip pat yra dar viena šaltojo įtrūkimo forma, tačiau nėra vėlavimo reiškinio.
4. Sluoksnio plyšimas
Didelės naftos gavybos platformos ir storasienių slėgio indo gamybos procese kartais atsiranda lygiagrečių riedėjimo krypčiai laiptuotų plyšių, vadinamų laminariniu plyšimu.
Daugiausia dėl plieninės plokštės viduje esančių sluoksniuotų intarpų (išilgai valcavimo krypties), suvirinimo metu susidaręs įtempis yra statmenas valcavimo krypčiai, todėl šilumos paveiktoje zonoje, šiek tiek toliau nuo ugnies, susidaro "laiptinis" sluoksnio plyšimas. .
5. Įtempių korozijos įtrūkimai
Kai kurių suvirintų konstrukcijų (pavyzdžiui, talpyklų ir vamzdžių) uždelstas įtrūkimas, atsirandantis dėl korozinės terpės ir įtempių bendro veikimo. Veiksniai, turintys įtakos įtempių korozijos įtrūkimui, yra konstrukcijos medžiaga, korozinės terpės tipas, konstrukcijos forma, gamybos ir suvirinimo procesas, suvirinimo medžiaga ir įtempių mažinimo laipsnis. Eksploatacijos metu atsiranda įtempinė korozija.
