يمكن تقسيم تشققات اللحام على طبيعتها إلى النقاط ، إلى تشققات ساخنة ، والتشققات المعيبة ، والشقوق الباردة ، والتمزيق المصفاة وما إلى ذلك. فيما يلي فقط على أسباب التشققات المختلفة والخصائص وطرق الوقاية من أجل وضع محدد.
1. الشقوق الحرارية
يتم إنتاجه في درجات حرارة عالية أثناء اللحام ، ما يسمى بالتكسير الحراري ، والذي يتميز بالتكسير على طول حدود الحبوب الأوستينيت الأصلية. وفقًا للمواد المعدنية لحام (الفولاذ ذي القوة المنخفضة ذات الناحية المنخفضة ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، والحديد الزهر ، وسبائك الألومنيوم ، وبعض المعادن الخاصة ، وما إلى ذلك) ، فإن شكل التكسير الحراري ونطاق درجة الحرارة والسبب الرئيسي يختلف أيضًا. في الوقت الحاضر ، تنقسم الشقوق الحرارية إلى ثلاث فئات رئيسية مثل تشققات التبلور وشقوق التقييم والشقوق متعددة الأطراف.
(1) يتم إنتاج تشققات التبلور بشكل أساسي في الصلب الكربوني الذي يحتوي على المزيد من الشوائب ، ولحام الصلب المنخفضة سبيكة (يحتوي على S ، P ، C ، Si مرتفع) وسبائك أوستنيكية أحادية الطور ، والسبائك القائمة على النيكل وبعض اللحام بليومنيوم. هذا الكراك في عملية اللحام للتبلور ، في محيط خط الطور الصلب ، بسبب تصلب انكماش المعادن ، لا يمكن إضافة المعدن السائل المتبقي في الوقت المناسب ، تحت عمل الإجهاد على طول تكسير البلورة.
التدابير الوقائية هي: في العوامل المعدنية ، والتكيف المناسب لتكوين معدن اللحام ، تقصير نطاق منطقة درجة الحرارة الهشة للتحكم في اللحام في الكبريت والفوسفور والكربون وغيرها من الشوائب الضارة ؛ صقل الحبوب المعدنية لحام ، أي الإضافة المناسبة لعناصر مثل MO ، V ، TI ، NB ، إلخ ؛ من حيث التكنولوجيا ، يمكن تسخينها قبل اللحام ، والتحكم في خط الطاقة ، وتقليل قيود المفاصل والجوانب الأخرى للوقاية والتحكم.
(2) صدع تسييل المنطقة القريبة من Seam هو نوع من microcrack الذي يتشقق على طول حدود الحبوب الأوستينيت ، وهو صغير جدًا في الحجم ويحدث في منطقة Seam القريبة من HAZ أو الطبقة البينية. يرجع سببها بشكل عام إلى اللحام بالقرب من المعادن المعدنية في منطقة التماس أو المعدن بين الطبقات الداخلية ، في درجات حرارة عالية بحيث يتم إعادة وضع هذه المناطق من حدود الحبوب الأوستينيت على المكونات المنخفضة المنخفضة ، وتشكيل صحطات الاختزال.
هذا النوع من تدابير الوقاية والتحكم في الكراك وشقوق التبلور هي نفسها في الأساس. خاصة في المعادن ، قدر الإمكان لتقليل الكبريت والفوسفور والسيليكون والبورون وغيرها من العناصر المكونة المنخفضة المنخفضة من المحتوى ؛ في هذه العملية ، يمكنك تقليل طاقة الخط ، وتقليل تقعر خط ذوبان تجمع الذوبان.
(3) تشققات المضلعة ناتجة عن مرونة منخفضة للغاية في درجات حرارة عالية أثناء تكوين المضلع. هذا الكراك ليس شائعًا ، ويمكن إضافة تدابير الوقاية والتحكم الخاصة به إلى اللحام لتحسين طاقة الإثارة المضلعة للعناصر مثل MO و W و TI ، إلخ.
2. إعادة تسخين الشقوق
عادة ما يحدث في بعض عناصر تقوية هطول الأمطار من سبائك الصلب ودرجات الحرارة العالية (بما في ذلك الفولاذ ذي القوة العالية ذات القوة المنخفضة ، والفولاذ المقاوم للحرارة اللؤلوي ، والسبائك التي تعززت هطول الأمطار ، وكذلك بعض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوسنيتي) ، لم يجدوا تشققات بعد اللحام ، ولكن في كراك عملية المعالجة الحرارية. تنشأ تشققات التسخين في المنطقة المتأثرة بحرارة اللحام في الأجزاء البلورية الخشنة المحمومة ، والتي يكون اتجاهها على طول خط الانصهار لتمديد حدود الحبوب البلورية الخشنة الأوستينيت.
الوقاية والسيطرة على إعادة تسخين التكسير من اختيار المواد ، يمكنك اختيار الفولاذ الدقيق للحبوب. فيما يتعلق بالعملية ، اختر طاقة خط أصغر ، واختر درجة حرارة ارتفاع التسخين مع تدابير الحرارة اللاحقة ، واختر مادة لحام منخفضة المطابقة لتجنب تركيز الإجهاد.
3. الكراك البارد
يحدث بشكل أساسي في حرارة اللحام الصلب العالية والمتوسطة والمتوسطة والمتوسطة ، ولكن بعض المعادن ، مثل بعض الصلب ذو القوة الفائقة ، وسبائك التيتانيوم والتيتانيوم ، وما إلى ذلك. في بعض الأحيان يحدث التكسير البارد أيضًا في اللحام. بشكل عام ، فإن الميل الصلب للصف الصلب ، ومحتوى الهيدروجين وتوزيع المفاصل الملحومة ، وكذلك المفاصل يخضعون لحالة الإجهاد المحصور هو العوامل الرئيسية الثلاثة للحام الصلب عالي القوة لإنتاج شقوق باردة. تشكلت منظمة Martensitic بعد اللحام تحت عمل الهيدروجين الأولي ، مع الإجهاد الشد ، تتشكل الشقوق الباردة. تشكيله عمومًا من خلال البلورة أو على طول البلورة. يتم تصنيف الشقوق الباردة عمومًا على أنها تشققات إصبع القدم ، والشقوق تحت الدقة ، وشقوق الجذر.
يمكن أن يكون الوقاية من الشقوق الباردة والسيطرة عليها من التركيب الكيميائي لشغل العمل ، واختيار مواد اللحام ومقاييس العملية في ثلاثة جوانب. يجب أن تحاول اختيار المواد ذات مكافئ الكربون المنخفض ؛ يجب اختيار المواد الاستهلاكية لحام مع أقطاب الهيدروجين المنخفضة ، يجب أن تتم مطابقة اللحامات مع انخفاض القوة ، من أجل زيادة اتجاه التكسير البارد للمواد يمكن أيضًا اختيار المواد الاستهلاكية لحام أوستنيتي ؛ تتمثل التحكم المعقول في طاقة الخط ، والتسخين وعلاج ما بعد الحرارة ، ومنع والتحكم في التكسير البارد في تدابير العملية.
في إنتاج اللحام بسبب استخدام الصلب ، ومواد اللحام ، وأنواع مختلفة من الهياكل ، والفولاذ ، وكذلك بناء ظروف محددة مختلفة ، قد يكون هناك مجموعة متنوعة من أشكال الشقوق الباردة. ومع ذلك ، فإن الشيء الرئيسي الذي يتم مواجهته غالبًا في الإنتاج هو تأخير التكسير.
تأخر التكسير له الأشكال الثلاثة التالية:
(1) تشققات إصبع القدم اللحام - ينشأ هذا الكراك عند تقاطع المادة الأساسية واللحام ، وهناك مناطق تركيز واضحة. غالبًا ما يكون اتجاه الكراك موازيًا لقناة اللحام ، حيث يبدأ عمومًا من سطح إصبع اللحام إلى عمق توسع المواد الأصل.
(2) تشققات تحت قناة اللحام - غالبًا ما يحدث هذا الكراك في ميل التصلب ، وارتفاع محتوى الهيدروجين في المنطقة المتأثرة بالحرارة. بشكل عام ، يكون اتجاه الكراك موازيًا لخط الانصهار.
(3) صدع الجذر - هذا الكراك هو أحد أشكال التكسير المتأخرة الأكثر شيوعًا ويحدث بشكل رئيسي عندما يكون محتوى الهيدروجين مرتفعًا ولا تكفي درجة حرارة التسخين. يشبه هذا النوع من الكراك تشققات إصبع القدم اللحام وينشئ في جذر اللحام حيث يكون تركيز الإجهاد أكبر. قد تحدث شقوق الجذر في قسم الحبوب الخشنة في المنطقة المصابة بالحرارة أو في معدن اللحام.
إن ميل التصلب لدرجة الصلب ، ومحتوى الهيدروجين للمفصل الملحوم وتوزيعه ، وكذلك حالة المفصل المعرض للإجهاد المحصور هي العوامل الرئيسية الثلاثة التي تنتج تشققات باردة عند اللحام الصلب عالي القوة. هذه العوامل الثلاثة مترابطة وتعزز متبادل في ظل ظروف معينة.
يتم تحديد ميل تصلب درجة الصلب بشكل رئيسي من خلال التركيب الكيميائي ، سمك اللوحة ، عملية اللحام وظروف التبريد. عند اللحام ، كلما زاد اتجاه تصلب درجة الصلب ، كلما كان من المرجح أن ينتج تشققات. لماذا يصلب الصلب يسبب التكسير؟ يمكن تلخيصها في الجانبين التاليين.
ج: تشكيل منظمة Martensite الصلبة الهشة - Martensite هو الكربون في محلول صلب غير مشبع بالحديد ، توجد ذرات الكربون ذات الذرات الخلالية في الشبكة ، بحيث تنبعث ذرات الحديد عن وضع التوازن ، وتخضع الشبكة إلى انخراط كبير ، وترتفع في المنظمة في الحالة الصلبة. لا سيما في ظروف اللحام ، بالقرب من منطقة التماس من درجة حرارة التدفئة مرتفعة للغاية ، بحيث يحدث نمو حبوب الأوستينيت على محمل الجد ، عندما يتحول التبريد السريع والأوستينيت الخشن إلى مارتينيت خشن. من نظرية قوة المعادن يمكن أن تكون معروفة ، فإن Martensite هي منظمة هشة وصعبة ، فإن حدوث الكسر سوف يستهلك طاقة أقل ، وبالتالي ، المفاصل الملحومة مع وجود martensite ، من السهل تشكيل الشقوق.
ب: سيشكل التصلب عيوب شعرية أكثر - يتم تشكيل عدد كبير من عيوب الشبكة عندما يتعرض المعدن لظروف غير متوازنة حرارياً. هذه العيوب الشبكية هي بشكل أساسي شاغرة وخلع. مع زيادة الإجهاد الحراري في المنطقة المتأثرة بالحرارة ، في ظل ظروف الإجهاد والتوازن الحراري ، ستتحرك كل من الوظائف الشاغرة والخلع وتتجمع ، وعندما يصل تركيزها إلى قيمة حرجة معينة ، سيتم تشكيل مصدر الكراك. في ظل استمرار الإجراءات الإجهاد ، سيحدث التوسع بشكل مستمر ويشكل تشققات العيانية.
الهيدروجين هو أحد العوامل المهمة التي تسبب تكسير البرد من اللحام الصلب عالي القوة ، وله سمة التأخير ، لذلك ، في العديد من الأدب ، يسمى تأخر التكسير الناجم عن الهيدروجين "تكسير الهيدروجين". أثبتت الدراسات التجريبية أنه كلما ارتفع محتوى الهيدروجين من المفاصل الملحومة الصلب عالية القوة ، زادت قابلية التكسير ، عندما يصل محتوى الهيدروجين المحلي إلى قيمة حرجة معينة ، ستبدأ الشقوق في الظهور ، وتسمى هذه القيمة محتوى الهيدروجين الحرج للتشققات [h] cr.
تختلف قيمة التكسير البارد الصلب [H] CR ، وهي مرتبطة بالتكوين الكيميائي للصلب والصلب ودرجة حرارة التسخين المسبق وظروف التبريد.
1: عندما تكون اللحام ، والرطوبة في مادة اللحام ، والصدأ والزيت على شطبة اللحام ، والرطوبة المحيطة كلها أسباب لإثراء الهيدروجين في اللحام. بشكل عام ، تكون كمية الهيدروجين في المادة الأساسية والأسلاك صغيرة جدًا ، في حين لا يمكن تجاهل الرطوبة في جلد التدفق من القطب والرطوبة في الهواء ، وتصبح المصدر الرئيسي لإثراء الهيدروجين.
2: الهيدروجين في المنظمات المعدنية المختلفة في قابلية الذوبان وقدرة الانتشار مختلفة ، فإن الهيدروجين في قابلية ذوبان الأوستينيت أكبر بكثير من ذوبان الفريت. لذلك ، عند اللحام من أوستنيت إلى انتقال الفريت ، يحدث ذوبان الهيدروجين انخفاضًا مفاجئًا. في الوقت نفسه ، فإن معدل انتشار الهيدروجين هو عكس ذلك ، من أوستنيت إلى انتقال الفريت فجأة.
في درجات حرارة عالية ، سيكون هناك كمية كبيرة من الهيدروجين المذاب في البركة المنصهرة ، في عملية التبريد والتصلب اللاحقة ، نظرًا للانخفاض الحاد في القابلية للذوبان ، يحاول الهيدروجين الهروب ، ولكن بسبب التبريد سريع للغاية ، بحيث يكون الهيدروجين بعد فوات الأوان للهروب والاحتفاظ به في المعدن اللاملي في تكوين الهيدروجين.
4. تمزيق الصفحي
إنه تكسير داخلي منخفض درجات الحرارة. يقتصر على صفيحة صفيحة أو منطقة متضررة من الحرارة ، والتي تحدث في الغالب في مفاصل "L" ، "T" ، "+". لا يكفي تعريف لوحة فولاذية سميكة مدفوقة على طول سماكة اتجاه اللدونة لتحمل اتجاه سلالة الانكماش لحام وحدثت في المعدن الأساسي لكسر بارد يشبه الخطوة. بشكل عام بسبب لوحة الصلب السميكة في عملية التدحرج ، بعض الإضافات غير المعدنية داخل الصلب مدفوقة بالتوازي مع اتجاه الدوران لضواحي النطاق ، هذه الادراج الناتجة عن الصفيحة الفولاذية في الخواص الميكانيكية لتوصيل كل منها. يمكن اختيار الوقاية والتحكم في تمزيق الصفحي في اختيار المواد من الصلب المكرر ، أي اختيار Z إلى الأداء العالي للوحة الفولاذية ، يمكنك أيضًا تحسين شكل تصميم المفصل ، لتجنب اللحام الأحادي ، أو لتحمل Z إلى جانب الإجهاد خارج الحافة.
يختلف التمزق الصفحي والتكسير البارد ، وينتج ومستوى قوة الصلب لا شيء يجب القيام به ، وخاصة مع كمية الادراج في الصلب وتوزيع التشكل. عادةً ما تظهر لوحة فولاذية سميكة مدفوقة ، مثل الصلب الكربوني المنخفض ، الصلب ذي القوة العالية منخفضة ، وحتى صفيحة سبيكة الألومنيوم في المسيل للدموع. وفقًا لموقع تمزيق الصفحي يمكن تقسيمه تقريبًا إلى ثلاث فئات:
النوع الأول هو تكوين تمزيق الصفحي الناجم عن الشقوق الباردة في إصبع اللحام أو الجذر في المنطقة المصابة بالحرارة.
النوع الثاني هو أن حرارة اللحام المتأثرة على طول الادراج تكسير ، هو أكثر تمزيق الصفائح الهندسية شيوعًا.
الفئة الثالثة بعيدة عن المنطقة المتأثرة بالحرارة في المادة الأساسية على طول تشققات الادراج ، تظهر بشكل عام في بنية اللوحة السميكة مع المزيد من أشكال تقشر MNS.
مورفولوجيا تمزيق الصفحيات والشوائب من النوع والشكل والتوزيع ، وكذلك موقع العلاقة الوثيقة. عندما يكون اتجاه المتداول على طول شوائب MNS القشرية مهيمنة ، فإن التمزق الصفحي له خطوة واضحة ، عندما تكون شوائب السيليكات هي المهيمنة في خط مستقيم ، مثل شوائب AL هي المهيمنة في خطوة غير منتظمة.
إن لحام هيكل اللوحة السميك ، وخاصة مفاصل T-type والزاوية ، في الظروف المقيدة الصلبة ، سيكون تقلص اللحام في اتجاه سمك المادة الأساسية لإنتاج الكثير من الإجهاد الشد والضغط ، عندما تتجاوز السلالة قدرة التشوه البلاستيكية على الطيران ، فإن الإجهاد المليء بالتشكل في الإجهاد. يوجد توسيع الادراج ، وتشكيل ما يسمى "النظام الأساسي".
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على تمزيق الصفحي ، وخاصة في الجوانب التالية:
1: الادراج غير المعدنية من نوع وكمية وتوزيع التشكل هو السبب الأساسي للتمزيق الصفحي ، وهو ناتج عن تباين الصلب ، والخصائص الميكانيكية للاختلافات الأساسية.
2: الإجهاد التوجيه z-direction الإجهاد البليز ذو الجدران الكثيفة في عملية اللحام لتحمل إجهاد التوجيه Z المختلفة ، والإجهاد المتبقي بعد اليرداد ، وهي ناتجة عن الظروف الميكانيكية للتمزيق الصفحي.
3: يُعتقد عمومًا تأثير الهيدروجين في محيط المنطقة المتأثرة بالحرارة ، الناجم عن التكسير البارد ليصبح تمزيقًا الصفحي ، يعد الهيدروجين عاملًا مؤثرًا مهمًا.
نظرًا لأن تأثير تمزيق الصفحي كبير جدًا ، فإن الضرر خطير للغاية ، لذلك من الضروري إصدار حكم على قابلية الصلب إلى تمزيق الصفحي قبل البناء.
طرق التقييم شائعة الاستخدام هي تقلص الشد التوجيه z ودسم z-direction طريقة الإجهاد الحرجة. من أجل منع تمزيق الصفحي ، يجب ألا يكون انكماش القسم أقل من 15 ٪ ، ويأمل عمومًا أن يكون=15 ~ 20 ٪ مناسبًا ، عندما يكون 25 ٪ ، أن تمزق اللامينات الممتاز.
لمنع تمزيق الصفائح ، يجب اتخاذ التدابير بشكل رئيسي من الجوانب التالية:
أولاً ، يمكن صرف تحسين طرق إزالة الكبريت الحديد المستخدمة على نطاق واسع ، وتفريغ الفراغ ، من محتوى الكبريت الخاص بـ {{0}}.
ثانياً ، التحكم في شكل شوائب الكبريتيد هو تحويل MNS إلى عناصر أخرى من الكبريتيد ، بحيث يكون من الصعب إطالة التدوير الساخن ، وبالتالي تقليل التباين. في الوقت الحاضر ، العناصر المضافة المستخدمة على نطاق واسع هي عناصر الكالسيوم والعناصر الأرضية النادرة. مع المعالجة أعلاه ، يمكن تصنيع الصلب مع تقلص قسم التوجيه Z من 50 إلى 70 ٪ لمقاومة صفيحة الصلب المقطعة.
ثالثًا ، من وجهة نظر منع تمزيق الصفحي ، تتم الإشارة إلى عملية التصميم والبناء بشكل أساسي في تركيز الإجهاد وتركيز الإجهاد ، ويشار إلى التدابير المحددة في المثال التالي:
(1) يجب أن تحاول تجنب اللحام أحادي الجانب ، بدلاً من اللحام الثنائي يمكن أن يخفف حالة الإجهاد في منطقة الجذر للحام ، من أجل منع تركيز الإجهاد.
(2) استخدام اللحامات المتماثلة فيليه مع لحام أقل بدلاً من كمية كبيرة من اللحام الكامل من خلال اللحام ، حتى لا تنتج إجهادًا مفرطًا.
(3) يجب أن يتم شطبة على الجانب الذي يخضع لضغط التوجيه z.
(4) بالنسبة للمفاصل T-type ، يمكن أن تتمسك مسبقًا طبقة من مادة اللحام منخفضة القوة على اللوحة المتقاطعة لمنع تشققات جذر اللحام ، وكذلك تخفيف سلالة اللحام.
(5) من أجل منع تمزيق الصفحي الناجم عن التكسير البارد ، يجب اعتماد بعض التدابير لمنع تكسير البرد قدر الإمكان ، مثل تقليل كمية الهيدروجين ، وزيادة التسخين والسيطرة على درجة حرارة الطبقة البينية.
