Paineastioiden valmistuksessa, kun sylinterin pitkittäissauman hitsaukseen käytetään upokaarihitsausta, halkeamia (jäljempänä terminaalihalkeamia) esiintyy usein pituussuuntaisen hitsin päässä tai sen lähellä.
Monet ihmiset ovat tutkineet tätä ja uskovat, että pääasiallinen syy terminaalien halkeamiin on se, että hitsauskaaren ollessa lähellä pitkittäisen hitsin liitintä, hitsi laajenee ja muotoutuu aksiaalisuunnassa, ja siihen liittyy poikittaista jännitystä. pysty- ja aksiaalinen suunta. avoin muodonmuutos;
Sylinterin rungossa on myös kylmätyöstökarkaisu- ja kokoonpanojännitys valssauksen, valmistuksen ja kokoonpanon aikana; hitsausprosessin aikana pääteasemointihitsin ja valokaaren iskulevyn rajoituksista johtuen hitsausjännityksen lopussa muodostuu suuri venytys;
Kun valokaari siirtyy pääteasemointihitsiin ja kaaren iskulevyyn, tämän osan lämpölaajenemisen ja muodonmuutoksen vuoksi hitsausliittimen poikittaisvetolujuus rentoutuu ja sidosvoima pienenee niin, että hitsimetalli juuri ja juuri jähmettynyt hitsausliittimessä Terminaalin halkeamat muodostuvat suuresta vetojännityksestä.
Edellä mainittujen syiden analyysin perusteella ehdotetaan kahta vastatoimea:
Yksi on lisätä kaaren iskulevyn leveyttä sen sitomisvoiman lisäämiseksi;
Toinen on käyttää uritettua elastista pidätyskaaren iskulevyä.
Käytännössä yllä olevien vastatoimien jälkeen ongelmaa ei kuitenkaan ole ratkaistu tehokkaasti:
Esimerkiksi, vaikka käytetään elastista pidätyskaaren iskulevyä, pitkittäishitsauksen päätehalkeamia esiintyy edelleen, ja päätehalkeamia esiintyy usein hitsattaessa sylinteriä, jonka paksuus on pieni, jäykkyys ja pakkokokoonpano;
Kuitenkin, kun sylinterin pitkittäishitsauksen pidennetyssä osassa on tuotetestilevy, vaikka tarrahitsaus ja muut olosuhteet ovat samat kuin silloin, kun tuotetestilevyä ei ole, pituussaumassa on vähän päätehalkeamia.
Toistuvien testien ja analyysien jälkeen on todettu, että halkeamien syntyminen pituussauman päässä ei liity pelkästään väistämättömään suureen vetojännitykseen päätyhitsauksessa, vaan liittyy myös useisiin muihin erittäin tärkeisiin syihin.
Ensimmäinen. Terminaalin halkeamien syiden analyysi
1. Muutokset terminaalihitsauksen lämpötilakentässä
Valokaarihitsauksen aikana, kun hitsauslämmönlähde on lähellä pitkittäisen hitsin päätä, normaali lämpötilakenttä hitsin päässä muuttuu ja mitä lähempänä loppua, sitä suurempi muutos.
Koska valokaaren iskulevyn koko on paljon pienempi kuin sylinterin, on myös sen lämpökapasiteetti paljon pienempi ja valokaaren iskulevyn ja sylinterin välinen yhteys tapahtuu vain siltahitsauksella, joten sitä voidaan pitää enimmäkseen epäjatkuvana .
Siksi liitoshitsin lämmönsiirtoolosuhteet ovat erittäin huonot, mikä aiheuttaa paikallisen lämpötilan nousun, sulan altaan muoto muuttuu ja tunkeutumissyvyys kasvaa vastaavasti. Sulan altaan jähmettymisnopeus hidastuu, varsinkin kun valokaaren iskulevyn koko on liian pieni ja kaareniskulevyn ja sylinterin välinen takkasauma on liian lyhyt ja liian ohut.
2. Hitsauksen lämmöntuoton vaikutus
Koska uppokaarihitsauksessa käytetty hitsauslämmönsyöttö on usein paljon suurempi kuin muissa hitsausmenetelmissä, tunkeutumissyvyys on suuri, kerrostetun metallin määrä on suuri ja se peittyy vuokerroksella, joten sula on suuri ja sulan altaan jähmettymisnopeus on suuri. Hitsaussauman ja hitsaussauman jäähtymisnopeus on hitaampaa kuin muissa hitsausmenetelmissä, mikä johtaa karkeampiin rakeisiin ja vakavampaan erottumiseen, mikä luo erittäin suotuisat olosuhteet kuumahalkeamien syntymiselle.
Lisäksi hitsin sivuttaiskutistuminen on paljon pienempi kuin raon aukko, joten pääteosan sivuttaisvetovoima on suurempi kuin muilla hitsausmenetelmillä. Tämä koskee erityisesti viistettyjä keskipaksuja levyjä ja viistoimattomia ohuempia levyjä.
3. Muut tilanteet
Jos on pakkokokoonpanoa, kokoonpanon laatu ei täytä vaatimuksia, epäpuhtauksien, kuten S ja P, pitoisuus perusmetallissa on liian korkea ja segregaatio johtaa myös halkeamiin.
Toiseksi terminaalin halkeaman luonne
Terminaalihalkeamat kuuluvat luonteensa mukaan lämpöhalkeamiin ja lämpöhalkeamat voidaan jakaa muodostumisasteen mukaan kiteytyshalkeamiin ja puolikiinteäfaasihalkeamiin. Vaikka se osa, johon liittimen halkeama muodostuu, on joskus pääte, joskus se on 150 mm:n etäisyydellä terminaalin ympäristöstä, joskus pintahalkeama ja joskus sisähalkeama, ja useimmat tapaukset ovat sisäisiä halkeamia, jotka tapahtuu terminaalin ympärillä.
Voidaan nähdä, että liitoshalkeama luonteeltaan kuuluu pohjimmiltaan puolikiinteäfaasihalkeamaan, eli kun hitsausliitin on vielä nestemäisessä tilassa, vaikka liittimen lähellä oleva sulaallas on jähmettynyt, se on edelleen korkea lämpötila hieman solidusviivan alapuolella Nollalujuustila, halkeamia syntyy monimutkaisen hitsausjännityksen (pääasiassa vetojännityksen) vaikutuksesta liittimeen,
Pinnan lähellä oleva hitsin pintakerros on helposti haihduttava lämpöä, lämpötila on suhteellisen alhainen ja sillä on jo tietty lujuus ja erinomainen plastisuus, joten liitoshalkeamat ovat usein hitsin sisällä, eikä niitä voida havaita paljaalla silmällä.
Kolmas. Toimenpiteet terminaalien halkeamien estämiseksi
Yllä olevasta päätehalkeamien syiden analyysistä voidaan nähdä, että tärkeimmät toimenpiteet upotetun kaarihitsauksen pitkittäissaumojen päätehalkeamien poistamiseksi ovat:
1. Suurenna valokaaren iskulevyn kokoa sopivasti
Ihmiset eivät usein tunne tarpeeksi valokaaren iskulevyn tärkeyttä, koska ajatellaan, että valokaaren iskulevyn tehtävänä on vain johtaa kaarikraatteri pois hitsauksesta, kun kaari on kiinni. Teräksen säästämiseksi joistakin valokaareista tehdään hyvin pieniä ja niistä tulee todellisia "kaaren lyöntejä". Nämä käytännöt ovat erittäin vääriä. Valokaarilevyllä on neljä toimintoa:
(1) Ohjaa katkennut hitsin osa, kun kaari käynnistetään, ja kaarikraatteri, kun kaari pysäytetään, hitsauksen ulkopuolelle.
(2) Vahvista rajoitusastetta pituussauman pääteosassa ja kestä pääteosaan syntyvä suuri vetojännitys.
(3) Paranna liitinosan lämpötilakenttää, joka edistää lämmönjohtavuutta eikä nosta liitinosan lämpötilaa liian korkeaksi.
(4) Paranna magneettikentän jakautumista pääteosassa ja vähennä magneettisen taipuman astetta.
Edellä mainittujen neljän tarkoituksen saavuttamiseksi valokaaren iskulevyn tulee olla riittävän kokoinen, paksuuden tulee olla sama kuin hitsauksen ja koon tulisi riippua hitsin koosta ja teräslevyn paksuudesta. Yleisissä paineastioissa suositellaan, että pituus ja leveys eivät saa olla alle 140 mm.
2. Kiinnitä huomiota valokaaren iskulevyn kokoonpanoon ja siltahitsaukseen
Valokaariiskulevyn ja sylinterin välisen siltahitsauksen tulee olla riittävän pitkä ja paksu. Yleisesti ottaen kiinnityshitsauksen pituus ja paksuus eivät saa olla alle 80 % kaaren iskulevyn leveydestä ja paksuudesta, ja jatkuva hitsaus vaaditaan. Sitä ei voi vain "pistehitsata". Pituussauman molemmilla puolilla tulee varmistaa riittävä hitsauspaksuus keskipaksuille ja paksuille levyille ja avata tarvittaessa tietty ura.
3. Kiinnitä huomiota sylinterin pääteosan kohdistushitsaukseen
Kiinnityshitsauksen aikana sylinterin pyöristyksen jälkeen pitkittäissauman pään rajoitusasteen lisäämiseksi entisestään kiinnityssauman pituus pitkittäissauman päässä ei saa olla alle 100 mm, ja riittävä hitsin paksuus, eikä siinä saa olla halkeamia, Vikoja, kuten sulatuksen puute.
4. Säädä hitsauslämmön syöttöä tarkasti
Paineastioiden hitsausprosessin aikana hitsauslämmön syöttöä on valvottava tarkasti. Tämä ei ole vain hitsausliitosten mekaanisten ominaisuuksien varmistamista, vaan sillä on myös erittäin tärkeä rooli halkeamien estämisessä. Upokaarihitsauksen hitsausvirran koolla on suuri vaikutus päätehalkeaman herkkyyteen, koska hitsausvirran koko on suoraan verrannollinen lämpötilakenttään ja hitsauslämmön syöttöön.
5. Valvo tiukasti sulan altaan muotoa ja hitsin muotokerrointa
Hitsaussulan muoto ja muototekijä upokaarihitsauksessa liittyvät läheisesti hitsaushalkeamien herkkyyteen. Siksi hitsausaltaan kokoa, muotoa ja muotokerrointa on valvottava tiukasti.
Neljä. Johtopäätös
On hyvin yleistä, että sylinterin pitkittäissauman hitsaamiseen käytetään upokaarihitsausta, ja sitä ei ole ratkaistu hyvin moneen vuoteen. Testin ja analyysin perusteella pääasiallinen syy uppokaarihitsauksen pituussauman päässä olevien halkeamien syntymiseen on tämän osan suuren vetojännityksen ja erityisen lämpötilakentän yhteisvaikutus.
Käytäntö on osoittanut, että toimenpiteet, kuten valokaaren iskulevyn koon sopiva lisääminen, siltahitsauksen laadunvalvonnan vahvistaminen sekä hitsauslämmön syötön ja hitsin muodon tiukka valvonta, voivat tehokkaasti estää halkeamien syntymisen upotuksen lopussa. kaarihitsaus.
Postitusaika: 01.03.2023
