Pri izdelavi tlačnih posod, ko se za varjenje vzdolžnega vara valja uporablja obločno varjenje, se pogosto pojavijo razpoke (v nadaljevanju končne razpoke) na koncu vzdolžnega vara ali blizu njega.
Veliko ljudi je izvedlo raziskavo o tem in menijo, da je glavni razlog za končne razpoke ta, da ko je varilni oblok blizu konca vzdolžnega zvara, se zvar razširi in deformira v aksialni smeri, spremlja pa ga prečna napetost navpični in aksialni smeri. odprta deformacija;
Telo valja ima tudi obremenitev pri strjevanju pri hladnem delu in obremenitev pri sestavljanju v procesu valjanja, izdelave in montaže; med postopkom varjenja se zaradi zadrževanja zvara za pozicioniranje terminala in udarne plošče obloka na koncu napetosti zvara ustvari velik razteg;
Ko se oblok premakne na končni pozicionirni zvar in udarno ploščo obloka, se zaradi toplotnega raztezanja in deformacije tega dela prečna natezna napetost končnega zvara sprosti in vezavna sila se zmanjša, tako da kovina zvara le strdi na priključku zvara Končne razpoke nastanejo zaradi velike natezne napetosti.
Na podlagi analize zgornjih razlogov sta predlagana dva protiukrepa:
Ena je povečati širino udarne plošče loka, da se poveča njena vezna sila;
Drugi je uporaba zaporne plošče z elastičnim zadrževalnim lokom.
Vendar po sprejetju zgornjih protiukrepov v praksi problem ni bil učinkovito rešen:
Na primer, čeprav je uporabljena udarna plošča z elastičnim zadrževalnim oblokom, se bodo končne razpoke vzdolžnega zvara še vedno pojavile, končne razpoke pa se pogosto pojavijo pri varjenju valja z majhno debelino, nizko togostjo in prisilno montažo;
Če pa je v podaljšanem delu vzdolžnega zvara valja testna plošča izdelka, čeprav so varjenje in drugi pogoji enaki kot če ni preskusne plošče izdelka, je v vzdolžnem šivu malo končnih razpok.
Po večkratnih preizkusih in analizah je ugotovljeno, da nastanek razpok na koncu vzdolžnega šiva ni povezan samo z neizogibno veliko natezno napetostjo na končnem zvaru, ampak je povezan tudi z več drugimi izjemno pomembnimi razlogi.
najprej Analiza vzrokov končnih razpok
1. Spremembe temperaturnega polja na končnem zvaru
Med obločnim varjenjem, ko je vir varilne toplote blizu konca vzdolžnega zvara, se normalno temperaturno polje na koncu zvara spremeni in bližje kot je koncu, večja je sprememba.
Ker je velikost udarne plošče obloka veliko manjša od velikosti cilindra, je tudi njena toplotna kapaciteta veliko manjša, povezava med ploščo udarnega obloka in cilindrom pa je le z varjenjem, zato jo lahko štejemo za večinoma diskontinuirano .
Zato je stanje prenosa toplote končnega zvara zelo slabo, zaradi česar se lokalna temperatura dvigne, oblika bazena staline se spremeni in globina preboja se bo ustrezno povečala. Hitrost strjevanja bazena staline se upočasni, še posebej, če je velikost udarne plošče obloka premajhna in je zvar med ploščo udarnega obloka in valjem prekratek in pretanek.
2. Vpliv vnesene toplote pri varjenju
Ker je vhodna toplota pri varjenju, ki se uporablja pri varjenju pod praškom, pogosto veliko večja kot pri drugih metodah varjenja, je globina preboja velika, količina nanesene kovine je velika in je prekrita s plastjo talila, zato je bazen staljene mase velik in hitrost strjevanja bazena staline je velika. Hitrost ohlajanja zvarnega šiva in zvarnega šiva sta počasnejša kot pri drugih metodah varjenja, kar povzroči bolj groba zrna in resnejšo segregacijo, kar ustvarja izjemno ugodne pogoje za nastanek vročih razpok.
Poleg tega je bočno krčenje zvara veliko manjše od odprtine reže, tako da je stranska natezna sila končnega dela večja kot pri drugih metodah varjenja. To še posebej velja za poševne srednje debele plošče in nepoševne tanjše plošče.
3. Druge situacije
Če pride do prisilne montaže, kakovost montaže ne izpolnjuje zahtev, vsebnost nečistoč, kot sta S in P, v osnovni kovini je previsoka in segregacija bo povzročila tudi razpoke.
Drugič, narava terminalne razpoke
Terminalne razpoke po svoji naravi spadajo med termične razpoke, termične razpoke pa lahko glede na stopnjo njihovega nastanka razdelimo na kristalizacijske razpoke in razpoke subtrdne faze. Čeprav je del, kjer nastane končna razpoka, včasih terminal, je včasih znotraj 150 mm od območja okoli terminala, včasih je površinska razpoka, včasih pa notranja razpoka, večina primerov pa gre za notranje razpoke, ki zgodi okoli terminala.
Vidimo lahko, da narava končne razpoke v bistvu spada med razpoke pod trdno fazo, to je, ko je zvarni terminal še vedno v tekočem stanju, čeprav se je staljeni bazen v bližini terminala strdil, je še vedno na visoka temperatura nekoliko pod solidus črto stanje ničelne trdnosti, razpoke nastanejo pod vplivom kompleksne varilne napetosti (predvsem natezne napetosti) na terminalu,
Površinska plast zvara blizu površine zlahka odvaja toploto, temperatura je razmeroma nizka in že ima določeno trdnost in odlično plastičnost, zato so končne razpoke pogosto znotraj zvara in jih ni mogoče najti s prostim očesom.
Tretjič. Ukrepi za preprečevanje razpok terminalov
Iz zgornje analize vzrokov končnih razpok je razvidno, da so najpomembnejši ukrepi za premagovanje končnih razpok vzdolžnih šivov pri varjenju pod praškom:
1. Ustrezno povečajte velikost udarne plošče obloka
Ljudje pogosto niso dovolj seznanjeni s pomenom udarne plošče obloka, saj mislijo, da je funkcija udarne plošče obloka le, da vodi krater obloka iz zvara, ko je oblok zaprt. Zaradi varčevanja z jeklom so nekateri obločni udarci zelo majhni in postanejo pravi »obločni udarci«. Te prakse so zelo napačne. Obločna udarna plošča ima štiri funkcije:
(1) Zlomljeni del zvara, ko se oblok zažene, in krater obloka, ko je oblok ustavljen, napeljite na zunanjo stran zvara.
(2) Okrepite stopnjo zadrževanja na končnem delu vzdolžnega šiva in prenesete veliko natezno napetost, ki nastane na končnem delu.
(3) Izboljšajte temperaturno polje končnega dela, ki spodbuja toplotno prevodnost in ne povzroča previsoke temperature končnega dela.
(4) Izboljšajte porazdelitev magnetnega polja na končnem delu in zmanjšajte stopnjo magnetnega odklona.
Da bi dosegli zgornje štiri namene, mora biti udarna plošča obloka zadostne velikosti, debelina mora biti enaka kot zvar, velikost pa mora biti odvisna od velikosti zvara in debeline jeklene plošče. Pri splošnih tlačnih posodah je priporočljivo, da dolžina in širina ne smeta biti manjši od 140 mm.
2. Bodite pozorni na montažo in pripenjanje obločne udarne plošče
Zvar med obločno ploščo in valjem mora imeti zadostno dolžino in debelino. Na splošno dolžina in debelina zvara ne smeta biti manjši od 80 % širine in debeline udarne plošče obloka, potrebno pa je neprekinjeno varjenje. Ni ga mogoče preprosto "točkovno" variti. Na obeh straneh vzdolžnega šiva je treba zagotoviti zadostno debelino zvara za srednje in debele plošče ter po potrebi odpreti določen utor.
3. Bodite pozorni na varjenje končnega dela cilindra
Med varjenjem po zaokroženju cilindra, da bi dodatno povečali stopnjo zadrževanja na koncu vzdolžnega šiva, dolžina zvara na koncu vzdolžnega šiva ne sme biti manjša od 100 mm in mora biti zadostna debelina zvara in ne sme biti nobenih razpok, napak, kot je pomanjkanje fuzije.
4. Strogo nadzorujte vnos toplote pri varjenju
Med postopkom varjenja tlačnih posod je treba vnos toplote pri varjenju strogo nadzorovati. To ni samo zagotavljanje mehanskih lastnosti zvarnih spojev, ampak ima tudi zelo pomembno vlogo pri preprečevanju razpok. Velikost varilnega toka za varjenje pod praškom ima velik vpliv na občutljivost končne razpoke, ker je velikost varilnega toka neposredno povezana s temperaturnim poljem in vneseno toploto pri varjenju.
5. Strogo nadzorujte obliko staljenega bazena in koeficient oblike zvara
Oblika in faktor oblike zvarnega bazena pri varjenju pod praškom sta tesno povezana z dovzetnostjo za varilne razpoke. Zato je treba velikost, obliko in faktor oblike varilnega bazena strogo nadzorovati.
štiri. Zaključek
Ko se za varjenje vzdolžnega šiva cilindra uporablja obločno varjenje pod praškom, je zelo pogosto, da nastanejo razpoke na koncih vzdolžnega šiva, in to že vrsto let ni bilo dobro rešeno. S preizkusom in analizo je glavni razlog za nastanek razpok na koncu vzdolžnega šiva pri varjenju pod praškom posledica skupnega delovanja velike natezne napetosti in posebnega temperaturnega polja v tem delu.
Praksa je dokazala, da lahko ukrepi, kot so ustrezno povečanje velikosti udarne plošče obloka, okrepitev nadzora kakovosti spenjalnega varjenja ter strog nadzor vnesene toplote pri varjenju in oblike zvara, učinkovito preprečijo nastanek razpok na koncu potopljenega varjenja. obločno varjenje.
Čas objave: Mar-01-2023
