У попередніх статтях ми обговорили частину причин та запобіжних заходів дефектів зварних труб з нержавіючої сталі. Сьогодні ми продовжуємо огляд решти з них.
6. Кратер
Заглиблена частина на кінці зварного шва зварної труби з нержавіючої сталі називається дуговим кратером. Дуговий кратер не тільки серйозно послаблює міцність зварного шва, але й утворює дугові тріщини у вигляді кратера через концентрацію домішок.
Причини: Основна причина полягає в тому, що час витримки гасіння дуги занадто короткий; струм занадто великий під час зварювання тонких пластин.
Запобіжні заходи: Під час дугового зварювання електродом у закритому стані електрод повинен деякий час залишатися в розплавленій ванні або рухатися круговими рухами, а потім після заповнення розплавленої ванни металом відводити його вбік, щоб загасити дугу; під час дугового зварювання вольфрамовим електродом у аргонодуговій електроді має бути достатньо часу витримки, щоб зменшити час витримки та згаснути дугу після заповнення шва.
7. Продихи
Під час зварювання санітарних зварних труб з нержавіючої сталі газ із розплавленої ванни не виходить під час її затвердіння, а порожнини, що утворюються внаслідок залишків, називаються порами. Пористість – поширений дефект зварювання, який можна розділити на внутрішню та зовнішню пористість у зварному шві. Продихи бувають круглими, овальними, комахоподібними, голкоподібними та щільними. Наявність пор не тільки впливає на щільність зварного шва, але й зменшує ефективну площу шва та знижує його механічні властивості.
Причини: На поверхні та пазах зварної труби з нержавіючої санітарної сталі є олія, іржа, волога та інші забруднення; покриття електрода вологе під час дугового зварювання та не висушене перед використанням; дуга занадто довга або часткове продування, що призводить до поганого захисту розплавленої ванни. Якщо повітря проникає в розплавлену ванну; зварювальний струм занадто високий, електрод червоніє, покриття передчасно відпадає, а захисний ефект втрачається; метод роботи неправильний, наприклад, занадто швидке замикання дуги, що може призвести до утворення усадкової порожнини, а запалювання дуги в з'єднанні неправильне, що може призвести до утворення щільних продихів тощо.
Профілактичні заходи: перед зварюванням видалити масло, іржу та вологу на відстані 20-30 мм з обох боків канавки; запікати у суворій відповідності до температури та часу, зазначених у посібнику з експлуатації електродів; правильно вибрати параметри процесу зварювання та правильно виконати роботу; якомога частіше використовувати коротку дугу. Зварювання та польові роботи повинні мати вітрозахисні приміщення; не допускається використання несправних електродів, таких як корозія зварювального осердя, розтріскування покриття, відшаровування, надмірна ексцентриситетність тощо.
8. Включення та шлакові включення
Включення – це неметалеві включення та оксиди, що залишаються в металі шва, утворені в результаті металургійних реакцій. Шлакові включення – це розплавлений шлак, який залишається в зварному шві. Шлакові включення зварних труб з нержавіючої сталі можна розділити на два типи: точкові шлакові включення та стрічкові шлакові включення. Шлакове включення послаблює ефективний переріз шва, тим самим знижуючи механічні властивості шва. Шлакові включення також можуть спричиняти концентрацію напружень, що може легко пошкодити зварну конструкцію під навантаженням. Причини: міжшаровий шлак не чистий під час процесу зварювання; зварювальний струм занадто малий; швидкість зварювання занадто висока; неправильна робота під час процесу зварювання; хімічний склад зварювального матеріалу та основного металу не підібраний належним чином;
Профілактичні заходи: вибирати електроди з хорошою продуктивністю видалення шлаку; ретельно видаляти проміжний шлак; розумно вибирати параметри зварювального процесу; регулювати кут нахилу електрода та спосіб його транспортування.
Вибираючи лінію виробництва зварних труб, ви можете розглянути можливість встановлення інтелектуальної системи ПЛК. Система ПЛК Hangao Tech (SEKO Machinery) може не тільки контролювати виробничі дані в режимі реального часу, але й створювати базу даних для зберігання виробничих формул зварних труб різних специфікацій, щоб виробничий процес міг отримати доступ до записів бази даних у будь-який час.
9. Прогоріти
Під час зварювання розплавлений метал витікає із задньої частини канавки, а перфораційний дефект зварної труби з нержавіючої сталі називається прогаром. Прогар є одним із поширених дефектів дугового зварювання.
Причини: великий зварювальний струм, низька швидкість зварювання, надмірний нагрів зварної труби; великий зазор між пазами, занадто тонкий тупий край; погані навички роботи зварювальника тощо.
Профілактичні заходи: вибір відповідних параметрів процесу зварювання та відповідного розміру канавки; покращення робочих навичок зварювальника тощо.
10. Тріщини
Тріщини зварних санітарних труб з нержавіючої сталі можна розділити на холодні тріщини, гарячі тріщини та тріщини повторного нагрівання залежно від температури та часу їх виникнення; їх можна розділити на поздовжні тріщини, поперечні тріщини, тріщини кореня зварного шва, дугові тріщини кратера, тріщини лінії зварювання та тріщини зони термічного впливу тощо. Тріщини є найнебезпечнішими дефектами зварних конструкцій, які не тільки призводять до браку продукції, але й можуть спричинити серйозні аварії.
(1) Гаряча тріщина
Під час зварювання тріщини, що утворюються внаслідок охолодження зварного шва та металу в зоні термічного впливу до високого діапазону температур поблизу лінії солідусу, називаються гарячими тріщинами. Це небезпечний дефект зварювання, існування якого не допускається. За механізмом виникнення, температурним діапазоном та формою термічних тріщин зварних труб, термічні тріщини можна розділити на кристалізаційні тріщини, тріщини високотемпературного розрідження та тріщини високотемпературної низької пластичності.
Причина: Основна причина полягає в тому, що евтектика з низькою температурою плавлення та домішки в розплавленому металі ванни утворюють серйозну внутрішньозернисту та міжзернисту сегрегацію під час процесу кристалізації, а також під дією зварювальних напруг. Вздовж меж зерен вони розтягуються, утворюючи гарячі тріщини. Гарячі тріщини зазвичай виникають в аустенітній нержавіючій сталі, нікелевих сплавах та алюмінієвих сплавах. Низьковуглецева сталь, як правило, нелегко утворює гарячі тріщини під час зварювання, але зі збільшенням вмісту вуглецю в сталі також зростає схильність до гарячих тріщин. Профілактичні заходи: суворо контролювати вміст шкідливих домішок, таких як сірка та фосфор, у зварних трубах з нержавіючої сталі та зварювальних матеріалах, зменшувати чутливість до гарячих тріщин; регулювати хімічний склад металу шва, покращувати структуру шва, згладжувати зерно, покращувати пластичність, зменшувати або розсіювати ступінь сегрегації; використовувати лужні зварювальні матеріали для зменшення вмісту домішок у шві та покращення ступеня сегрегації; вибирати відповідні параметри процесу зварювання, відповідно збільшувати коефіцієнт формування шва та застосовувати багатошаровий та багатопрохідний метод зварювання; Використовуйте ту саму вивідну пластину, що й основний метал, або поступово загасіть дугу та заповніть кратер дуги, щоб уникнути термічних тріщин у цьому місці.
(2) Холодні тріщини
Тріщини, що утворюються, коли зварне з'єднання охолоджується до нижчої температури (для сталі нижче температури M), називаються холодними тріщинами. Холодні тріщини можуть з'явитися одразу після зварювання або можуть знадобитися певний час (години, дні або навіть довше). Такий тип тріщини також називається затримкою тріщини. Це велика небезпека.
Причини: Зміцнена структура, утворена внаслідок мартенситного перетворення, залишкові зварювальні напруження, що утворюються внаслідок високого ступеня зчеплення, та водень, що залишається у зварному шві, – це три основні фактори, що викликають холодні тріщини.
Профілактичні заходи: вибирайте зварювальні матеріали з низьким вмістом водню та запікайте їх у суворій відповідності до інструкцій перед використанням; видаляйте масло та вологу зі зварних швів перед зварюванням та зменшуйте вміст водню в шві; вибирайте розумні параметри процесу зварювання та підведення тепла для зменшення тенденції до загартування зварного шва; обробку для видалення водню проводять одразу після зварювання, щоб забезпечити вихід водню зі зварного з'єднання; для зварних труб з нержавіючої сталі з високою тенденцією до загартування попередній нагрів перед зварюванням та термічна обробка з часом після зварювання можуть покращити структуру та якість з'єднання. Продуктивність; вживайте різних технологічних заходів для зменшення напруження зварювання.
(3) Тріщини підігріву
Після зварювання зварну трубу з нержавіючої сталі повторно нагрівають у певному діапазоні температур (термічна обробка для зняття напруги або інший процес нагрівання), а тріщини називаються тріщинами повторного нагрівання.
Причини: Тріщини від перегріву зазвичай виникають у низьколегованих високоміцних сталях, перлітних жароміцних сталях та нержавіючих сталях, що містять ванадій, хром, молібден, бор та інші легуючі елементи. Після термічного циклу зварювання вони нагріваються до чутливої зони (550 ~650℃). Більшість тріщин виникають у грубозернистій зоні термічного впливу зварювання. Більшість тріщин від перегріву виникають у зварних трубах з нержавіючої сталі та місцях концентрації напружень, а тріщини від перегріву іноді виникають під час багатошарового зварювання.
Профілактичні заходи: Виходячи з вимог проектування, вибирайте зварювальні матеріали низької міцності, щоб міцність зварного шва була нижчою, ніж у основного металу, а напруження в шві розслаблялися, щоб уникнути тріщин у зоні термічного впливу; мінімізуйте залишкові напруження зварювання та концентрацію напружень; контролюйте підведення тепла до зварної труби, обґрунтовано вибирайте температуру попереднього нагрівання та термічної обробки та максимально уникайте чутливої зони.
