Basınçlı kapların imalatında, silindirin uzunlamasına kaynağını kaynaklamak için tozaltı ark kaynağı kullanıldığında, boyuna kaynağın sonunda veya yakınında genellikle çatlaklar (bundan böyle terminal çatlakları olarak anılacaktır) meydana gelir.
Birçok kişi bu konuda araştırma yaptı ve terminal çatlaklarının ana sebebinin, kaynak arkı uzunlamasına kaynağın terminaline yakın olduğunda, kaynağın eksenel yönde genişleyip deforme olması ve buna enine gerilimin eşlik etmesi olduğuna inanıyor. 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, bu parçanın termal genleşmesi ve deformasyonu nedeniyle terminal konumlandırma kaynağına ve ark çarpma plakasına hareket ettiğinde, kaynak terminalinin enine çekme gerilimi gevşetilir ve bağlama kuvveti azaltılır, böylece kaynak metali sadece kaynak terminalinde katılaşmış Terminal çatlakları, büyük bir çekme gerilimi ile oluşturulur.
Yukarıdaki nedenlerin analizine dayanarak, iki önlem önerilmektedir:
Biri, bağlama kuvvetini artırmak için ark çarpma plakasının genişliğini artırmaktır;
İkincisi, oluklu elastik kısıtlama ark çarpma plakası kullanmaktır.
Ancak, yukarıdaki önlemler pratikte alındıktan sonra, sorun etkili bir şekilde çözülmemiştir:
Örneğin, elastik kısıtlama ark karşılık plakası kullanılmasına rağmen, uzunlamasına kaynağın uç çatlakları yine de meydana gelir ve uç çatlaklar genellikle silindirin küçük kalınlıkta, düşük rijitlikte ve zorlamalı montajla kaynaklanması sırasında meydana gelir;
Bununla birlikte, silindirin uzunlamasına kaynağının uzatılmış kısmında bir ürün test plakası olduğunda, punta kaynağı ve diğer koşullar, ürün test plakası olmadığı zamankiyle aynı olmasına rağmen, uzunlamasına dikişte çok az uç çatlak vardır.
Tekrarlanan test ve analizlerden sonra, boyuna dikişin ucundaki çatlakların oluşmasının yalnızca uç kaynaktaki kaçınılmaz büyük çekme gerilimi ile ilgili olmadığı, aynı zamanda son derece önemli birkaç başka nedenle de ilişkili olduğu bulunmuştur.
Birinci.Terminal çatlaklarının nedenlerinin analizi
1. Terminal kaynağındaki sıcaklık alanındaki değişiklikler
Ark kaynağı sırasında, kaynak ısı kaynağı boyuna kaynağın sonuna yakın olduğunda, kaynağın sonundaki normal sıcaklık alanı değişecektir ve sona yaklaştıkça değişim daha büyük olacaktır.
Ark çarpma plakasının boyutu silindirinkinden çok daha küçük olduğundan, ısı kapasitesi de çok daha küçüktür ve ark çarpma plakası ile silindir arasındaki bağlantı sadece punta kaynağı ile yapılır, bu nedenle çoğunlukla süreksiz olarak kabul edilebilir. .
Bu nedenle, son kaynağın ısı transfer durumu çok zayıftır, bu da yerel sıcaklığın yükselmesine, eriyik havuzunun şeklinin değişmesine ve buna bağlı olarak penetrasyon derinliğinin artmasına neden olur.Erimiş havuzun katılaşma hızı, özellikle ark karşılık plakasının boyutu çok küçük olduğunda ve ark karşılığı plakası ile silindir arasındaki punta kaynağı çok kısa ve çok ince olduğunda yavaşlar.
2. Kaynak ısı girişinin etkisi
Tozaltı ark kaynağında kullanılan kaynak ısı girdisi genellikle diğer kaynak yöntemlerinden çok daha büyük olduğundan, penetrasyon derinliği büyüktür, biriken metal miktarı fazladır ve akı tabakası ile kaplanmıştır, dolayısıyla eriyik havuzu büyüktür ve erimiş havuzun katılaşma hızı büyüktür.Kaynak dikişinin ve kaynak dikişinin soğuma hızı diğer kaynak yöntemlerine göre daha yavaştır, bu da daha iri taneler ve daha ciddi segregasyona neden olur, bu da sıcak çatlak oluşumu için son derece elverişli koşullar yaratır.
Ek olarak, kaynağın yanal çekmesi, boşluğun açılmasından çok daha küçüktür, böylece uç parçanın yanal çekme kuvveti, diğer kaynak yöntemlerine göre daha büyüktür.Bu özellikle pahlı orta-kalın levhalar ve pahsız daha ince levhalar için geçerlidir.
3. Diğer durumlar
Zorla montaj varsa, montaj kalitesi gereksinimleri karşılamaz, ana metaldeki S ve P gibi safsızlıkların içeriği çok yüksektir ve ayrışma da çatlaklara neden olur.
İkincisi, terminal çatlağının doğası
Nihai çatlaklar, doğası gereği termal çatlaklara aittir ve termal çatlaklar, oluşum aşamalarına göre kristalleşme çatlakları ve katı-altı faz çatlakları olarak ayrılabilir.Terminal çatlağının oluştuğu kısım bazen terminal olmakla birlikte, bazen terminal çevresindeki alandan 150mm içinde, bazen bir yüzey çatlağı, bazen de bir iç çatlak olup, vakaların çoğu iç çatlaklardır. terminal çevresinde oluşur.
Terminal çatlağının doğasının temel olarak alt katı faz çatlağına ait olduğu görülebilir, yani kaynak terminali hala sıvı haldeyken, terminalin yanındaki eriyik havuzu katılaşmış olmasına rağmen hala bir durumdadır. katılaşma hattının 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 zaten belirli bir mukavemete ve mükemmel plastisiteye sahiptir, bu nedenle terminal çatlakları genellikle kaynağın içinde bulunur ve çıplak gözle bulunamaz.
Üçüncü.Terminal çatlaklarını önlemek için önlemler
Terminal çatlaklarının nedenlerinin yukarıdaki analizinden, tozaltı ark kaynağı boyuna dikişlerinin terminal çatlaklarının üstesinden gelmek için en önemli önlemlerin şunlar olduğu görülebilir:
1. Ark karşılık plakasının boyutunu uygun şekilde artırın
Ark karşıt plakasının işlevinin yalnızca ark kapandığında ark kraterini kaynaktan çıkarmak olduğunu düşünen insanlar genellikle ark karşılık plakasının önemine yeterince aşina değildir.Çeliği kurtarmak için, bazı ark karşılıkları çok küçük yapılır ve gerçek bir "ark vurucu" haline gelir.Bu uygulamalar çok yanlış.Ark karşılık plakasının dört işlevi vardır:
(1) Ark başladığında kaynağın kopan kısmını ve ark durduğunda ark kraterini kaynağın dışına yönlendirin.
(2) Boyuna dikişin uç kısmındaki kısıtlama derecesini güçlendirin ve uç kısımda oluşan büyük çekme gerilimini taşıyın.
(3) Isı iletimi için elverişli olan 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 plakasının yeterli büyüklüğe sahip olması, kalınlığın kaynakla aynı olması ve boyutun kaynağın boyutuna ve çelik levhanın kalınlığına bağlı olması gerekir.Genel basınçlı kaplar için uzunluk ve genişliğin 140 mm'den az olmaması tavsiye edilir.
2. Ark karşılığı plakasının montajına ve punta kaynağına dikkat edin
Ark karşılık plakası ile silindir arasındaki punta kaynağı yeterli uzunluk ve kalınlığa sahip olmalıdır.Genel olarak konuşursak, punta kaynağının uzunluğu ve kalınlığı, ark karşılık plakasının genişliğinin ve kalınlığının %80'inden az olmamalıdır ve sürekli kaynak gereklidir.Basitçe "nokta" kaynaklı olamaz.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 punta kaynağı yapılırken, boyuna dikiş ucundaki tutuculuk derecesini daha da artırmak için, boyuna dikiş ucundaki punta kaynağının uzunluğu 100 mm'den az olmamalı ve kaynak kalınlığının yeterli olması ve çatlak olmaması, erime olmaması gibi kusurlar.
4. Kaynak ısı girişini kesinlikle kontrol edin
Basınçlı kapların kaynak işlemi sırasında kaynak ısı girişi sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.Bu sadece kaynaklı birleştirmelerin mekanik özelliklerini sağlamak için değil, aynı zamanda çatlakları önlemede de çok önemli bir rol oynar.Kaynak akımının boyutu doğrudan sıcaklık alanı ve kaynak ısı girişi ile ilişkili olduğundan, toz altı ark kaynağı kaynak akımının boyutunun terminal çatlağının hassasiyeti üzerinde büyük bir etkisi vardır.
5. Erimiş havuzun şeklini ve kaynak şekli katsayısını kesinlikle kontrol edin
Tozaltı ark kaynağında kaynak havuzunun şekli ve form faktörü, kaynak çatlaklarına karşı hassasiyetle yakından ilişkilidir.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 terminali çatlaklarının üretilmesi çok yaygındır ve bu uzun yıllardır iyi bir şekilde çözülememiştir.Test ve analiz yoluyla, tozaltı ark kaynağı boyuna dikişinin sonundaki çatlakların ana nedeni, bu kısımdaki büyük çekme gerilmesi ve özel sıcaklık alanının ortak etkisinin sonucudur.
Uygulama, ark çarpma plakasının boyutunun uygun şekilde arttırılması, punta kaynağının kalite kontrolünün güçlendirilmesi ve kaynak ısı girişi ile kaynağın şeklinin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gibi önlemlerin, batık kaynak sonunda çatlak oluşumunu etkili bir şekilde önleyebileceğini kanıtlamıştır. ark kaynağı.
Gönderim zamanı: Mart-01-2023
