1. Основные причины сварочного растрескивания атмосферостойкой стали
Холодное растрескивание (замедленное растрескивание).: Основной фактор риска. Остаточный водород из-за влаги в сварочных материалах (электродах, флюсе) или ржавчины/масла на поверхности стали проникает в зону сварки. В сочетании с высоким остаточным напряжением от сварки и закаленной микроструктурой (мартенсит) в зоне термического-воздействия (ЗТВ) водородное-растрескивание может произойти в течение нескольких часов или дней после сварки.
Пластинчатый разрыв: Обычно встречается в толстых стальных пластинах, подверженных атмосферным воздействиям. Не-неметаллические включения (например, сульфиды, силикаты) в стали при прокатке удлиняются, образуя слабые плоскости. При сварке толстых листов высокие растягивающие напряжения, перпендикулярные направлению прокатки, могут вызвать разрывы в этих слабых плоскостях.
Горячее растрескивание: Редко встречается в атмосферостойкой стали. Это может произойти только в том случае, если в сварочной ванне слишком много серы или фосфора или если скорость сварки слишком высока, что приводит к усадочному напряжению при затвердевании в сварном шве.
2. Основные профилактические меры по предотвращению растрескивания при сварке
Пред-подготовка к сварке:
Очистите зону сварки (20–30 мм с обеих сторон соединения) от ржавчины, масла, влаги и краски с помощью проволочной щетки или шлифовальной машины-, это уменьшит количество источников водорода.
Перед использованием высушите сварочные электроды (например, электроды с низким-водородом E7018-G) при температуре 300–350 градусов в течение 1–2 часов, чтобы удалить влагу.
Предварительно нагрейте толстые пластины (более или равные 16 мм) до100–150 градусов; это замедляет скорость охлаждения, снижает твердость ЗТВ и способствует диффузии водорода.
Контроль сварочного процесса:
Используйте методы сварки с низким-тепловым-вложением (например, дуговую сварку в среде защитного металла, газовую дуговую сварку) с умеренной скоростью сварки, чтобы избежать перегрева ЗТВ.
Используйте много-многослойную, многопроходную-сварку для равномерного распределения тепла и снижения остаточных напряжений; избегать непрерывной сварки длинных швов.
Обработка после-сварки:
Выполнятьотжиг для снятия напряжений(нагрейте до 550–650 градусов, выдержите 1–2 часа на толщину 25 мм, затем медленно охладите) для толстых пластин или компонентов, -находящихся под высокими нагрузками (например, сварных знаков из атмосферостойкой стали, цветочных горшков). Это устраняет остаточное напряжение и уменьшает улавливание водорода.
Проведите послесварочную-водородную отжиг- (нагрев до 200–250 градусов в течение 2–4 часов) для компонентов, чувствительных к холодному растрескиванию, чтобы ускорить выделение водорода.
3. Свариваемость обычных марок стали, устойчивой к атмосферным воздействиям
SPA-H (стандарт JIS): низкое содержание углерода (менее или равно 0,12%), предварительный нагрев не требуется для пластин толщиной менее или равных 12 мм; предварительный нагрев рекомендуется для более толстых пластин.
A588 (стандарт ASTM): Разработан для сварки, имеет низкую склонность к растрескиванию при соблюдении правильных процедур.
Q235NH (китайский стандарт): свариваемость аналогична SPA-H, подходит для большинства традиционных методов сварки.
