Nella fabbricazione di recipienti a pressione, quando si utilizza la saldatura ad arco sommerso per saldare la saldatura longitudinale del cilindro, spesso si verificano cricche (di seguito denominate cricche terminali) in corrispondenza o in prossimità dell'estremità della saldatura longitudinale.
Molte persone hanno condotto ricerche su questo e ritengono che la ragione principale delle cricche terminali sia che quando l'arco di saldatura è vicino al terminale della saldatura longitudinale, la saldatura si espande e si deforma in direzione assiale ed è accompagnata da una tensione trasversale in direzione verticale e assiale.deformazione aperta;
Il corpo del cilindro presenta anche sollecitazioni di incrudimento per lavorazione a freddo e sollecitazioni di assemblaggio nel processo di laminazione, fabbricazione e assemblaggio;durante il processo di saldatura, a causa del vincolo della saldatura di posizionamento terminale e della piastra di innesco dell'arco, si genera un grande allungamento al termine della sollecitazione di saldatura;
Quando l'arco si sposta verso la saldatura di posizionamento del terminale e la piastra di battuta dell'arco, a causa dell'espansione termica e della deformazione di questa parte, la sollecitazione di trazione trasversale del terminale di saldatura viene rilassata e la forza di legame viene ridotta, in modo che il metallo di saldatura appena solidificato al terminale di saldatura Le cricche terminali sono formate da una grande sollecitazione di trazione.
Sulla base dell'analisi dei suddetti motivi, si propongono due contromisure:
Uno è quello di aumentare la larghezza della piastra di battuta dell'arco per aumentarne la forza vincolante;
Il secondo consiste nell'utilizzare una piastra di battuta dell'arco di ritenuta elastica scanalata.
Tuttavia, dopo aver preso in pratica le suddette contromisure, il problema non è stato efficacemente risolto:
Ad esempio, sebbene venga utilizzata la piastra di battuta dell'arco di contenimento elastico, si verificheranno comunque le cricche terminali della saldatura longitudinale e spesso si verificano cricche terminali durante la saldatura del cilindro con spessore ridotto, bassa rigidità e assemblaggio forzato;
Tuttavia, quando è presente una piastra di prova del prodotto nella parte estesa della saldatura longitudinale del cilindro, sebbene la saldatura a punti e altre condizioni siano le stesse di quando non è presente una piastra di prova del prodotto, sono presenti poche cricche terminali nella giunzione longitudinale.
Dopo ripetuti test e analisi, si è riscontrato che il verificarsi di cricche all'estremità della giunzione longitudinale non è solo correlato all'inevitabile grande sollecitazione di trazione all'estremità della saldatura, ma anche correlato a diversi altri motivi estremamente importanti.
Primo.Analisi delle cause delle cricche terminali
1. Cambiamenti nel campo di temperatura alla saldatura terminale
Durante la saldatura ad arco, quando la fonte di calore di saldatura è vicina alla fine della saldatura longitudinale, il normale campo di temperatura alla fine della saldatura cambierà e più è vicino alla fine, maggiore è il cambiamento.
Poiché la dimensione della piastra di innesco dell'arco è molto più piccola di quella del cilindro, anche la sua capacità termica è molto inferiore e il collegamento tra la piastra di innesco dell'arco e il cilindro avviene solo mediante saldatura a punti, quindi può essere considerato per lo più discontinuo .
Pertanto, la condizione di trasferimento del calore della saldatura terminale è molto scarsa, causando un aumento della temperatura locale, la forma del bagno fuso cambia e anche la profondità di penetrazione aumenterà di conseguenza.La velocità di solidificazione del bagno fuso rallenta, soprattutto quando la dimensione della piastra di battuta dell'arco è troppo piccola e la saldatura a punti tra la piastra di battuta dell'arco e il cilindro è troppo corta e troppo sottile.
2. Influenza dell'apporto termico di saldatura
Poiché l'apporto di calore di saldatura utilizzato nella saldatura ad arco sommerso è spesso molto maggiore rispetto ad altri metodi di saldatura, la profondità di penetrazione è elevata, la quantità di metallo depositato è elevata ed è coperta dallo strato di flusso, quindi il bagno fuso è ampio e il la velocità di solidificazione del pool fuso è grande.La velocità di raffreddamento del cordone di saldatura e del cordone di saldatura è più lenta rispetto ad altri metodi di saldatura, determinando grani più grossolani e una segregazione più grave, che creano condizioni estremamente favorevoli per la generazione di cricche a caldo.
Inoltre, il ritiro laterale della saldatura è molto inferiore all'apertura dell'intercapedine, per cui la forza di trazione laterale della parte terminale è maggiore di quella di altri metodi di saldatura.Ciò è particolarmente vero per le lastre smussate di medio spessore e per le lastre più sottili non smussate.
3. Altre situazioni
In caso di assemblaggio forzato, la qualità dell'assemblaggio non soddisfa i requisiti, il contenuto di impurità come S e P nel metallo di base è troppo elevato e la segregazione porterà anche a crepe.
In secondo luogo, la natura della crepa terminale
Le cricche terminali appartengono alle cricche termiche secondo la loro natura, e le cricche termiche possono essere suddivise in cricche di cristallizzazione e cricche di fase subsolida secondo lo stadio della loro formazione.Anche se la parte in cui si forma la crepa del terminale a volte è il terminale, a volte si trova entro 150 mm dall'area intorno al terminale, a volte è una crepa superficiale e talvolta è una crepa interna e nella maggior parte dei casi si tratta di crepe interne che si verificano intorno al terminale.
Si può vedere che la natura della cricca terminale appartiene fondamentalmente alla cricca della fase subsolida, cioè quando il terminale di saldatura è ancora allo stato liquido, sebbene il bagno fuso vicino al terminale si sia solidificato, è ancora allo stato temperatura elevata leggermente al di sotto della linea di solidus Stato di resistenza zero, si generano cricche sotto l'azione di complesse sollecitazioni di saldatura (principalmente sollecitazioni di trazione) al terminale,
Lo strato superficiale della saldatura vicino alla superficie è facile da dissipare il calore, la temperatura è relativamente bassa e ha già una certa resistenza e un'eccellente plasticità, quindi le crepe terminali spesso esistono all'interno della saldatura e non possono essere trovate ad occhio nudo.
Terzo.Misure per prevenire cricche terminali
Dall'analisi di cui sopra delle cause delle cricche terminali, si può vedere che le misure più importanti per superare le cricche terminali dei cordoni longitudinali di saldatura ad arco sommerso sono:
1. Aumentare opportunamente le dimensioni della piastra d'innesco dell'arco
Le persone spesso non hanno abbastanza familiarità con l'importanza della piastra di battuta dell'arco, pensando che la funzione della piastra di battuta dell'arco sia solo quella di condurre il cratere dell'arco fuori dalla saldatura quando l'arco è chiuso.Per risparmiare acciaio, alcuni percussori dell'arco vengono rimpiccioliti e diventano dei veri e propri “percussori dell'arco”.Queste pratiche sono molto sbagliate.La piastra d'innesco ha quattro funzioni:
(1) Condurre la parte rotta della saldatura quando l'arco è avviato e il cratere dell'arco quando l'arco è interrotto all'esterno del gruppo saldato.
(2) Rafforzare il grado di contenimento nella parte terminale della giunzione longitudinale e sopportare la grande sollecitazione di trazione generata nella parte terminale.
(3) Migliorare il campo di temperatura della parte terminale, che favorisce la conduzione del calore e non rende la temperatura della parte terminale troppo elevata.
(4) Migliorare la distribuzione del campo magnetico nella parte terminale e ridurre il grado di deflessione magnetica.
Per raggiungere i quattro scopi di cui sopra, la piastra di battuta dell'arco deve avere dimensioni sufficienti, lo spessore dovrebbe essere lo stesso della saldatura e la dimensione dovrebbe dipendere dalla dimensione della saldatura e dallo spessore della piastra di acciaio.Per recipienti a pressione generici, si raccomanda che la lunghezza e la larghezza non siano inferiori a 140 mm.
2. Prestare attenzione all'assemblaggio e alla puntatura della piastra di innesco dell'arco
La puntatura tra la piastra d'innesco e il cilindro deve avere una lunghezza e uno spessore sufficienti.In generale, la lunghezza e lo spessore della saldatura a punti non devono essere inferiori all'80% della larghezza e dello spessore della piastra di battuta dell'arco ed è necessaria una saldatura continua.Non può essere semplicemente saldato "a punti".Su entrambi i lati della giunzione longitudinale, dovrebbe essere garantito uno spessore di saldatura sufficiente per le piastre medie e spesse e, se necessario, dovrebbe essere aperta una certa scanalatura.
3. Prestare attenzione alla saldatura di posizionamento della parte terminale del cilindro
Durante la puntatura dopo che il cilindro è stato arrotondato, al fine di aumentare ulteriormente il grado di vincolo all'estremità della giunzione longitudinale, la lunghezza della puntatura all'estremità della giunzione longitudinale non deve essere inferiore a 100 mm e deve esserci spessore sufficiente della saldatura e non dovrebbero esserci crepe, Difetti come la mancanza di fusione.
4. Controllare rigorosamente l'apporto di calore di saldatura
Durante il processo di saldatura dei recipienti a pressione, l'apporto termico di saldatura deve essere rigorosamente controllato.Questo non solo per garantire le proprietà meccaniche dei giunti saldati, ma svolge anche un ruolo molto importante nella prevenzione delle crepe.La dimensione della corrente di saldatura della saldatura ad arco sommerso ha una grande influenza sulla sensibilità della cricca terminale, poiché la dimensione della corrente di saldatura è direttamente correlata al campo di temperatura e all'apporto termico di saldatura.
5. Controllare rigorosamente la forma del pool fuso e il coefficiente di forma della saldatura
La forma e il fattore di forma del bagno di saldatura nella saldatura ad arco sommerso sono strettamente correlati alla suscettibilità alle cricche di saldatura.Pertanto, le dimensioni, la forma e il fattore di forma del bagno di fusione devono essere rigorosamente controllati.
Quattro.Conclusione
È molto comune produrre crepe terminali della giunzione longitudinale quando si utilizza la saldatura ad arco sommerso per saldare la giunzione longitudinale del cilindro e non è stata ben risolta per molti anni.Attraverso il test e l'analisi, il motivo principale delle crepe all'estremità della giunzione longitudinale della saldatura ad arco sommerso è il risultato dell'azione congiunta della grande sollecitazione di trazione e dello speciale campo di temperatura in questa parte.
La pratica ha dimostrato che misure come l'aumento appropriato delle dimensioni della piastra d'innesco dell'arco, il rafforzamento del controllo di qualità della saldatura a punti e il controllo rigoroso dell'apporto di calore di saldatura e della forma della saldatura possono prevenire efficacemente il verificarsi di cricche alla fine della saldatura sommersa saldatura ad arco.
Tempo di pubblicazione: mar-01-2023
