Basınçlı kapların imalatında, silindirin uzunlamasına kaynağını kaynaklamak için tozaltı ark kaynağı kullanıldığında, çatlaklar (bundan sonra terminal çatlakları olarak anılacaktır) sıklıkla uzunlamasına kaynağın ucunda veya sonuna yakın bir yerde meydana gelir.
Birçok kişi bu konuda araştırma yapmış ve terminal çatlaklarının ana sebebinin, kaynak arkı boyuna kaynağın terminaline yakın olduğunda, kaynağın eksenel yönde genleşmesi ve deforme olması ve buna enine gerilimin de eşlik etmesi olduğuna inanmaktadır. dikey ve eksenel yön. açık deformasyon;
Silindir gövdesi ayrıca haddeleme, imalat ve montaj sürecinde soğuk iş sertleştirme stresine ve montaj stresine sahiptir; kaynak işlemi sırasında terminal konumlandırma kaynağının ve ark çarpma plakasının kısıtlanması nedeniyle kaynak geriliminin sonunda büyük bir gerilme oluşur;
Ark, terminal konumlandırma kaynağına ve ark çarpma plakasına doğru hareket ettiğinde, bu parçanın termal genleşmesi ve deformasyonu nedeniyle, kaynak terminalinin enine çekme gerilimi gevşer ve bağlama kuvveti azalır, böylece kaynak metali sadece kaynak terminalinde katılaşmış Terminal çatlakları büyük bir çekme gerilimi nedeniyle oluşur.
Yukarıdaki nedenlerin analizine dayanarak, iki karşı önlem önerilmektedir:
Bunlardan biri, bağlama kuvvetini arttırmak için yay vuruş plakasının genişliğini arttırmaktır;
İkincisi, oluklu elastik sınırlama ark vuruş plakasının kullanılmasıdır.
Ancak yukarıdaki karşı önlemlerin pratikte alınmasından sonra sorun etkili bir şekilde çözülmedi:
Örneğin, elastik sınırlama ark vuruş plakası kullanılmasına rağmen, uzunlamasına kaynağın terminal çatlakları yine de meydana gelecektir ve küçük kalınlıkta, düşük sertlikte ve zorlanmış montajda silindir kaynak yapılırken terminal çatlakları sıklıkla meydana gelir;
Bununla birlikte, silindirin uzunlamasına kaynağının uzatılmış kısmında bir ürün test plakası bulunduğunda, punto kaynağı ve diğer koşullar, ürün test plakasının olmadığı durumla aynı olmasına rağmen, uzunlamasına dikişte çok az terminal çatlağı vardır.
Tekrarlanan testler ve analizlerden sonra, boyuna dikişin sonunda çatlakların oluşmasının, yalnızca uç kaynaktaki kaçınılmaz büyük çekme gerilimiyle ilgili olmadığı, aynı zamanda diğer bazı son derece önemli nedenlerle de ilişkili olduğu bulunmuştur.
Birinci. Terminal çatlaklarının nedenlerinin analizi
1. Terminal kaynağındaki sıcaklık alanındaki değişiklikler
Ark kaynağı sırasında, kaynak ısı kaynağı boyuna kaynağın ucuna yakın olduğunda, kaynağın ucundaki normal sıcaklık alanı değişecek ve uca ne kadar yakınsa değişim o kadar büyük olacaktır.
Ark çarpma plakasının boyutu silindirin boyutundan çok daha küçük olduğundan, ısı kapasitesi de çok daha küçüktür ve ark çarpma plakası ile silindir arasındaki bağlantı yalnızca punta kaynağı ile yapılır, dolayısıyla çoğunlukla süreksiz olarak kabul edilebilir. .
Bu nedenle, terminal kaynağının ısı transfer durumu çok zayıftır ve yerel sıcaklığın artmasına, erimiş havuzun şeklinin değişmesine ve buna bağlı olarak nüfuz derinliğinin de artmasına neden olur. Erimiş havuzun katılaşma hızı, özellikle ark çarpma plakasının boyutu çok küçük olduğunda ve ark çarpma plakası ile silindir arasındaki punta kaynağının çok kısa ve çok ince olması durumunda yavaşlar.
2. Kaynak ısısı girdisinin etkisi
Tozaltı ark kaynağında kullanılan kaynak ısısı girişi genellikle diğer kaynak yöntemlerine göre çok daha büyük olduğundan, nüfuz derinliği büyüktür, biriken metal miktarı büyüktür ve akı tabakası tarafından kaplanmıştır, dolayısıyla erimiş havuz büyüktür ve Erimiş havuzun katılaşma hızı büyüktür. Kaynak dikişinin ve kaynak dikişinin soğuma hızı diğer kaynak yöntemlerine göre daha yavaş olduğundan daha iri taneler ve daha ciddi ayrışma meydana gelir, bu da sıcak çatlak oluşumu için son derece uygun koşullar yaratır.
Ayrıca kaynağın yanal büzülmesi, boşluğun açılmasından çok daha küçüktür, böylece terminal kısmının yanal çekme kuvveti diğer kaynak yöntemlerine göre daha büyüktür. Bu özellikle eğimli orta kalınlıkta plakalar ve eğimli olmayan daha ince plakalar için geçerlidir.
3. Diğer durumlar
Zorunlu montaj varsa, montaj kalitesi gereksinimleri karşılamıyorsa, ana metaldeki S ve P gibi yabancı maddelerin içeriği çok yüksekse segregasyon da çatlaklara yol açacaktır.
İkincisi, terminal çatlağı doğası
Terminal çatlakları doğası gereği termal çatlaklara ait olup, termal çatlaklar oluşum aşamalarına göre kristalizasyon çatlakları ve katı altı faz çatlakları olarak ikiye ayrılabilir. Terminal çatlağının oluştuğu kısım bazen terminal, bazen terminalin çevresindeki alandan 150mm içerisinde olsa da, bazen yüzey çatlağı, bazen de iç çatlak ve çoğu durumda da terminal çatlağının oluştuğu iç çatlaklardır. Terminal çevresinde meydana gelir.
Terminal çatlağının doğasının temel olarak alt-katı faz çatlağına ait olduğu görülebilir; yani, kaynak terminali hala sıvı durumdayken, terminalin yakınındaki erimiş havuz katılaşmış olmasına rağmen hala aynı seviyededir. katılaşma çizgisinin biraz altında yüksek sıcaklık Sıfır mukavemet durumu, terminalde karmaşık kaynak geriliminin (esas olarak çekme gerilimi) etkisi altında çatlaklar oluşur,
Kaynağın yüzeye yakın yüzey tabakasının ısıyı dağıtması kolaydır, sıcaklık nispeten düşüktür ve halihazırda belirli bir mukavemete ve mükemmel bir plastisiteye sahiptir, bu nedenle terminal çatlakları genellikle kaynağın içinde bulunur ve çıplak gözle bulunamaz.
Üçüncü. Terminal çatlaklarını önlemeye yönelik önlemler
Terminal çatlaklarının nedenlerine ilişkin yukarıdaki analizden, tozaltı ark kaynağının boyuna dikişlerindeki terminal çatlaklarının üstesinden gelmek için en önemli önlemlerin şunlar olduğu görülebilir:
1. Ark karşılık plakasının boyutunu uygun şekilde artırın
İnsanlar genellikle ark çarpma plakasının önemine yeterince aşina değiller ve ark çarpma plakasının fonksiyonunun yalnızca ark kapalıyken ark kraterini kaynaktan dışarı çıkarmak olduğunu düşünüyorlar. Çelikten tasarruf etmek için bazı ark vurucuları çok küçük yapılır ve gerçek "ark vurucuları" haline gelir. Bu uygulamalar çok yanlıştır. Ark grev plakasının dört işlevi vardır:
(1) Ark başlatıldığında kaynağın kırık kısmını ve ark durdurulduğunda ark kraterini kaynağın dışına yönlendirin.
(2) Boyuna dikişin terminal kısmındaki sınırlama derecesini güçlendirin ve terminal kısmında oluşan büyük çekme gerilimine dayanın.
(3) Isı iletimini kolaylaştıran ve terminal parçasının sıcaklığını çok yüksek yapmayan terminal parçasının sıcaklık alanını iyileştirin.
(4) Terminal kısmındaki manyetik alan dağılımını iyileştirin ve manyetik sapma derecesini azaltın.
Yukarıdaki dört amaca ulaşmak için, ark çarpma plakası yeterli boyuta sahip olmalı, kalınlık kaynakla aynı olmalı ve boyut, kaynağın boyutuna ve çelik levhanın kalınlığına bağlı olmalıdır. Genel basınçlı kaplar için uzunluk ve genişliğin 140 mm'den az olmaması tavsiye edilir.
2. Ark karşılık plakasının montajına ve punto kaynağına dikkat edin
Ark çarpma plakası ile silindir arasındaki punto kaynağının yeterli uzunluk ve kalınlığa sahip olması gerekir. Genel olarak konuşursak, punto kaynağının uzunluğu ve kalınlığı, ark vuruş plakasının genişliği ve kalınlığının %80'inden az olmamalıdır ve sürekli kaynak yapılması gerekir. Basitçe "nokta" kaynak yapılamaz. Boyuna dikişin her iki yanında orta ve kalın levhalar için yeterli kaynak kalınlığı sağlanmalı, gerekirse belli bir oluk açılmalıdır.
3. Silindirin terminal kısmının konumlandırma kaynağına dikkat edin
Silindir yuvarlatıldıktan sonra punto kaynağı sırasında, boyuna dikişin ucundaki tutuculuk derecesini daha da artırmak için, boyuna dikişin ucundaki punta kaynağının uzunluğu 100 mm'den az olmamalı ve Kaynağın yeterli kalınlıkta olması ve çatlak, füzyon eksikliği gibi kusurların bulunmaması gerekir.
4. Kaynak ısısı girişini kesinlikle kontrol edin
Basınçlı kapların kaynak işlemi sırasında kaynak ısısı girişinin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu sadece kaynaklı bağlantıların mekanik özelliklerini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda çatlakların önlenmesinde de çok önemli bir rol oynar. Tozaltı ark kaynağı kaynak akımının büyüklüğü, terminal çatlağı hassasiyeti üzerinde büyük bir etkiye sahiptir, çünkü kaynak akımının büyüklüğü doğrudan sıcaklık alanı ve kaynak ısı girdisi ile ilgilidir.
5. Erimiş havuzun şeklini ve kaynak şekli katsayısını kesinlikle kontrol edin
Tozaltı kaynağında kaynak havuzunun şekli ve form faktörü, kaynak çatlaklarına yatkınlığı ile yakından ilgilidir. Bu nedenle kaynak havuzunun boyutu, şekli ve form faktörü sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
Dört. Çözüm
Silindirin uzunlamasına dikişini kaynaklamak için tozaltı ark kaynağı kullanıldığında, uzunlamasına dikiş terminalinde çatlakların oluşması çok yaygındır ve uzun yıllardır tam olarak çözülememiştir. Test ve analizler sonucunda, tozaltı kaynak boyuna dikişinin sonundaki çatlakların ana nedeni, bu kısımdaki büyük çekme gerilmesi ile özel sıcaklık alanının ortak hareketinin sonucudur.
Uygulama, ark vuruş plakasının boyutunun uygun şekilde arttırılması, punto kaynağının kalite kontrolünün güçlendirilmesi ve kaynak ısı girdisinin ve kaynağın şeklinin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gibi önlemlerin, tozaltı kaynak sonunda çatlakların oluşmasını etkili bir şekilde önleyebileceğini kanıtlamıştır. ark kaynağı.
Gönderim zamanı: Mar-01-2023
