Na fabricação de vasos de pressão, quando a soldagem por arco submerso é usada para soldar a solda longitudinal do cilindro, rachaduras (daqui em diante referidas como rachaduras terminais) geralmente ocorrem na extremidade ou próximo à extremidade da solda longitudinal.
Muitas pessoas realizaram pesquisas sobre isso e acreditam que a principal razão para trincas terminais é que quando o arco de soldagem está próximo ao terminal da solda longitudinal, a solda se expande e deforma na direção axial e é acompanhada por tensão transversal em a direção vertical e axial.deformação aberta;
O corpo do cilindro também possui tensão de endurecimento por trabalho a frio e tensão de montagem no processo de laminação, fabricação e montagem;durante o processo de soldagem, devido à restrição da solda de posicionamento terminal e da placa de ataque do arco, um grande estiramento é gerado no final da tensão de solda;
Quando o arco se move para a solda de posicionamento do terminal e a placa de ataque do arco, devido à expansão térmica e deformação desta peça, a tensão de tração transversal do terminal de solda é relaxada e a força de ligação é reduzida, de modo que o metal de solda apenas solidificado no terminal de solda As trincas terminais são formadas por uma grande tensão de tração.
Com base na análise das razões acima, duas contramedidas são propostas:
Uma é aumentar a largura da placa de ataque do arco para aumentar sua força de ligação;
A segunda é usar placa de ataque de arco de restrição elástica com fenda.
No entanto, depois de tomar as contramedidas acima na prática, o problema não foi efetivamente resolvido:
Por exemplo, embora a placa de ataque do arco de restrição elástica seja usada, as rachaduras terminais da solda longitudinal ainda ocorrerão, e as rachaduras terminais geralmente ocorrem ao soldar o cilindro com espessura pequena, baixa rigidez e montagem forçada;
No entanto, quando há uma placa de teste do produto na parte estendida da solda longitudinal do cilindro, embora a soldagem por pontos e outras condições sejam as mesmas de quando não há placa de teste do produto, há poucas trincas terminais na costura longitudinal.
Após repetidos testes e análises, verificou-se que a ocorrência de trincas no final da costura longitudinal não está apenas relacionada à inevitável grande tensão de tração na solda final, mas também relacionada a vários outros motivos extremamente importantes.
Primeiro.Análise das causas de trincas terminais
1. Mudanças no campo de temperatura na solda terminal
Durante a soldagem a arco, quando a fonte de calor de soldagem estiver próxima ao final da solda longitudinal, o campo de temperatura normal no final da solda mudará, e quanto mais próximo estiver do final, maior será a alteração.
Como o tamanho da placa de ataque do arco é muito menor do que o do cilindro, sua capacidade de calor também é muito menor, e a conexão entre a placa de ataque do arco e o cilindro é feita apenas por solda ponto a ponto, portanto pode ser considerada principalmente descontínua .
Portanto, a condição de transferência de calor da solda terminal é muito ruim, fazendo com que a temperatura local suba, a forma da poça de fusão mude e a profundidade de penetração também aumente de acordo.A velocidade de solidificação da poça de fusão diminui, especialmente quando o tamanho da placa de ataque do arco é muito pequeno e a solda entre a placa de ataque do arco e o cilindro é muito curta e muito fina.
2. Influência da entrada de calor de soldagem
Uma vez que a entrada de calor de soldagem usada na soldagem a arco submerso geralmente é muito maior do que em outros métodos de soldagem, a profundidade de penetração é grande, a quantidade de metal depositado é grande e é coberta pela camada de fluxo, de modo que a poça de fusão é grande e o velocidade de solidificação da poça de fusão é grande.A taxa de resfriamento do cordão de soldagem e do cordão de soldagem são mais lentas do que outros métodos de soldagem, resultando em grãos mais grossos e segregação mais grave, que criam condições extremamente favoráveis para a geração de trincas a quente.
Além disso, a contração lateral da solda é muito menor que a abertura da folga, de modo que a força de tração lateral da parte terminal é maior que a de outros métodos de soldagem.Isso é especialmente verdadeiro para placas chanfradas de espessura média e placas mais finas não chanfradas.
3. Outras situações
Se houver montagem forçada, a qualidade da montagem não atende aos requisitos, o teor de impurezas como S e P no metal base é muito alto e a segregação também levará a rachaduras.
Em segundo lugar, a natureza da trinca terminal
As trincas terminais pertencem a trincas térmicas de acordo com sua natureza, e as trincas térmicas podem ser divididas em trincas de cristalização e trincas de fase subsólida de acordo com o estágio de sua formação.Embora a parte onde a trinca terminal é formada às vezes seja o terminal, às vezes está dentro de 150 mm da área ao redor do terminal, às vezes é uma trinca superficial e às vezes é uma trinca interna, e a maioria dos casos são trincas internas que ocorrem ao redor do terminal.
Pode-se observar que a natureza da trinca terminal pertence basicamente à trinca sub-fase sólida, ou seja, quando o terminal de solda ainda está em estado líquido, embora a poça fundida próxima ao terminal tenha solidificado, ela ainda está em estado líquido. alta temperatura ligeiramente abaixo da linha solidus Estado de resistência zero, trincas são geradas sob a ação de tensão de soldagem complexa (principalmente tensão de tração) no terminal,
A camada superficial da solda perto da superfície é fácil de dissipar o calor, a temperatura é relativamente baixa e já possui uma certa resistência e excelente plasticidade; portanto, as rachaduras terminais geralmente existem dentro da solda e não podem ser encontradas a olho nu.
Terceiro.Medidas para evitar rachaduras nos terminais
Da análise acima das causas de trincas terminais, pode-se ver que as medidas mais importantes para superar as trincas terminais de costuras longitudinais de soldagem a arco submerso são:
1. Aumente adequadamente o tamanho da placa de ataque do arco
Muitas vezes, as pessoas não estão familiarizadas o suficiente com a importância da placa de ataque do arco, pensando que a função da placa de ataque do arco é apenas conduzir a cratera do arco para fora da solda quando o arco é fechado.Para economizar aço, alguns percutores são feitos muito pequenos e se tornam verdadeiros “arco percutores”.Essas práticas são muito erradas.A placa de ataque do arco tem quatro funções:
(1) Conduza a parte rompida da solda quando o arco é iniciado e a cratera do arco quando o arco é interrompido para fora da solda.
(2) Reforce o grau de restrição na parte terminal da costura longitudinal e suporte a grande tensão de tração gerada na parte terminal.
(3) Melhore o campo de temperatura da parte terminal, que é propício à condução de calor e não torna a temperatura da parte terminal muito alta.
(4) Melhore a distribuição do campo magnético na parte terminal e reduza o grau de deflexão magnética.
Para atingir os quatro propósitos acima, a placa de ataque do arco deve ter tamanho suficiente, a espessura deve ser a mesma da solda e o tamanho deve depender do tamanho da solda e da espessura da chapa de aço.Para vasos de pressão gerais, recomenda-se que o comprimento e a largura não sejam inferiores a 140 mm.
2. Preste atenção na montagem e solda ponto da placa de choque do arco
A solda de ponto entre a placa de ataque do arco e o cilindro deve ter comprimento e espessura suficientes.De um modo geral, o comprimento e a espessura da solda provisória não devem ser inferiores a 80% da largura e espessura da placa de ataque do arco, e a soldagem contínua é necessária.Não pode ser simplesmente soldado por “ponto”.Em ambos os lados da costura longitudinal, deve-se garantir uma espessura de solda suficiente para as placas médias e grossas e, se necessário, abrir uma certa ranhura.
3. Preste atenção na soldagem de posicionamento da parte terminal do cilindro
Durante a soldagem de ponto após o cilindro ser arredondado, a fim de aumentar ainda mais o grau de restrição no final da costura longitudinal, o comprimento do ponto de solda no final da costura longitudinal não deve ser inferior a 100 mm e deve haver espessura suficiente da solda, e não deve haver rachaduras, defeitos como falta de fusão.
4. Controle rigorosamente a entrada de calor de soldagem
Durante o processo de soldagem de vasos de pressão, a entrada de calor de soldagem deve ser rigorosamente controlada.Isso não é apenas para garantir as propriedades mecânicas das juntas soldadas, mas também desempenha um papel muito importante na prevenção de rachaduras.O tamanho da corrente de soldagem por arco submerso tem grande influência na sensibilidade da trinca terminal, pois o tamanho da corrente de soldagem está diretamente relacionado ao campo de temperatura e ao aporte de calor de soldagem.
5. Controle rigorosamente a forma da poça de fusão e o coeficiente de forma da solda
A forma e o fator de forma da poça de fusão na soldagem a arco submerso estão intimamente relacionados à suscetibilidade a trincas de soldagem.Portanto, o tamanho, forma e fator de forma da poça de fusão devem ser rigorosamente controlados.
Quatro.Conclusão
É muito comum a produção de trincas terminais longitudinais quando a soldagem a arco submerso é usada para soldar a costura longitudinal do cilindro, e isso não foi bem resolvido por muitos anos.Através do teste e análise, o principal motivo das trincas no final da costura longitudinal da soldagem a arco submerso é o resultado da ação conjunta da grande tensão de tração e do campo especial de temperatura nesta peça.
A prática provou que medidas como aumentar adequadamente o tamanho da placa de ataque do arco, fortalecer o controle de qualidade da soldagem de ponto e controlar rigorosamente a entrada de calor da soldagem e a forma da solda podem prevenir efetivamente a ocorrência de trincas no final da solda submersa. soldagem a arco.
Horário de postagem: Mar-01-2023
