Vid tillverkning av tryckkärl, när nedsänkt bågsvetsning används för att svetsa cylinderns längsgående svets, genereras ofta sprickor vid eller nära slutet av den längsgående svetsen (nedan kallade slutsprickor).
Många har studerat detta, och de tror att huvudorsaken till slutsprickan är att när svetsbågen är nära slutet av den längsgående svetsen, expanderar och deformeras svetsen i axiell riktning och åtföljs av tvärspänning i den vertikala axiella riktningen. öppen deformation;
I processen med valsning, tillverkning och montering har cylindern också kallbearbetningshärdningsspänning och monteringsspänning; under svetsprocessen, på grund av begränsningen av slutpositionssvetsen och bågslagplattan, genereras en stor sträckning i slutet av svetsen. stress;
När bågen flyttas till slutpositionssvetsen och bågslagplattan, på grund av den termiska expansionen och deformationen av denna del, avlastas den tvärgående dragspänningen i slutet av svetsen, och kvarhållningskraften minskas, så att svetsen metall som just stelnat i slutet av svetsen reduceras. Terminalsprickor bildas på grund av stor dragspänning.
Baserat på ovanstående analys av orsakerna föreslås två lösningar:
En är att öka bredden på bågslagplattan för att öka dess bindningskraft;
Den andra är att använda en slitsad elastisk bågestartplatta.
Men efter att ha vidtagit ovanstående motåtgärder i praktiken har problemet inte lösts effektivt:
Till exempel, även om den elastiska bågetändningsplattan används, kommer slutsprickan i den längsgående svetsen fortfarande att genereras, och slutsprickan uppstår ofta när svetstjockleken är liten, styvheten är liten och cylinderkroppen tvångsmonteras;
Men när det finns en produkttestplatta i den utsträckta delen av cylinderns längsgående svetsning, även om situationen för häftsvetsning är densamma som utan produktens testplatta, genereras den längsgående sömmen sällan för att ge slutsprickor.
Efter upprepade tester och analyser har det visat sig att uppkomsten av längsgående sömterminalsprickor inte bara är relaterad till den oundvikliga stora dragspänningen vid slutsvetsen, utan också relaterad till flera andra extremt viktiga orsaker.
En. Analys av orsakerna till terminal sprickor
1. Ändringar i temperaturfältet för slutsvetsen
Under bågsvetsning, när svetsvärmekällan är nära slutet av den längsgående svetsen, kommer det normala temperaturfältet i slutet av svetsen att förändras, och ju närmare slutet det är, desto större förändring.
Eftersom storleken på bågpilotplattan är mycket mindre än cylinderns, är dess värmekapacitet också mycket mindre, och bågpilotplattan och cylindern är endast förbundna med häftsvetsning, så de flesta av dem kan betraktas som diskontinuerliga.
Därför är värmeöverföringstillståndet för slutsvetsen mycket dåligt, vilket resulterar i en ökning av den lokala temperaturen för delen, formen på den smälta poolen kommer att förändras, penetrationsdjupet kommer också att öka och tiden för den smälta poolen att stanna vid hög temperatur blir också längre. Hastigheten för stelning av smältbassäng saktar ner, speciellt när storleken på bågtändningsplattan är för liten och häftsvetsen mellan bågtändningsplattan och cylindern är för kort eller för tunn.
2. Inverkan av svetsvärmetillförsel
Eftersom svetsvärmetillförseln som används vid nedsänkt bågsvetsning ofta är mycket större än andra svetsmetoder, är penetrationsdjupet stort, mängden avsatt metall är stor och den täcks av ett flussmedelsskikt, så den smälta poolen är stor och hastigheten för den smälta poolens stelning. Och svetsens nedkylningshastighet är långsammare än andra svetsmetoder, vilket resulterar i grövre korn och allvarligare segregation, vilket har skapat extremt gynnsamma förutsättningar för generering av heta sprickor.
Dessutom är den laterala krympningen av svetssömmen mycket mindre än öppningen av gapet, så att den laterala dragkraften hos terminaldelen är större än den för andra svetsmetoder. Detta gäller särskilt för fasade medelstora tallrikar och offasade tunnare tallrikar.
3. Andra situationer
Om det förekommer tvångsmontering så uppfyller inte monteringskvaliteten kraven och halten av föroreningar som S och P i basmetallen är för hög och segregation vilket också leder till sprickor.
Två: Typen av terminalsprickor
Terminalsprickor tillhör varma sprickor enligt deras natur, och varma sprickor kan delas in i kristallina sprickor och sub-solida sprickor enligt deras bildningsstadier. Även om den del där terminalsprickan bildas ibland är terminalen, ibland inom 150 mm från området runt terminalen, ibland är det en ytspricka, ibland är det en intern spricka, och de flesta fallen är interna sprickor runt terminalen.
Det kan ses att arten av terminalsprickan i grunden är en sub-solid spricka, det vill säga när svetsterminalen fortfarande är i flytande tillstånd, även om den smälta poolen nära terminalen har stelnat, har den fortfarande en hög temperatur något under solidus. I nollhållfasthetstillståndet genereras sprickor under inverkan av komplex svetsspänning (huvudsakligen dragspänning) vid terminalen,
Ytskiktet av svetsen nära ytan är lätt att avleda värme, temperaturen är relativt låg, och den har en viss styrka och utmärkt plasticitet, så den terminala sprickan finns ofta inuti svetsen och kan inte upptäckas med blotta ögat.
Tre. Åtgärder för att förhindra terminalsprickor
Från ovanstående analys av orsakerna till terminalsprickor kan det ses att de viktigaste åtgärderna för att övervinna terminalsprickorna i nedsänkta bågsvetsningssömmar är:
1. Öka storleken på ljusbågpilotplattan ordentligt
Människor är ofta inte tillräckligt bekanta med vikten av bågslagsplattan, och tänker att bågslagsplattans funktion endast är att leda bågkratern under bågstängning till utsidan av svetsen. För att spara stål gör vissa bågpilotplattan väldigt liten och blir en veritabel "bågpilotplatta". Dessa metoder är mycket felaktiga. Bågtändningsplattan har fyra funktioner:
(1) Led den trasiga delen av svetsen under bågslag och bågkratern under bågstängning till utsidan av svetsen.
(2) Förstärk begränsningen av den änddelen av den längsgående sömmen och bär den stora dragspänningen som genereras av änddelen.
(3) Förbättra temperaturfältet för terminaldelen, vilket bidrar till värmeledning och gör inte temperaturen på terminaldelen för hög.
(4) Förbättra magnetfältsfördelningen vid terminalen och minska graden av magnetisk avböjning.
För att uppnå ovanstående fyra syften måste bågslagplattan ha tillräcklig storlek och tjockleken bör vara densamma som svetsen. Storleken bör bestämmas av storleken på svetsen och tjockleken på stålplåten. För allmänna tryckkärl rekommenderas att längden och bredden inte är mindre än 140 mm.
2. Var uppmärksam på montering och häftsvetsning av bågtändningsplattan
Häftsvetsningen mellan bågpilotplattan och cylindern måste ha tillräcklig längd och tjocklek. Generellt sett bör häftsvetsens längd och tjocklek inte vara mindre än 80 % av bågpilotplattans bredd och tjocklek, och kontinuerlig svetsning krävs. Det går inte att helt enkelt "punktsvetsa". På båda sidor av den längsgående sömmen bör tillräcklig svetstjocklek säkerställas för den medelstora och tunga plåten, och ett visst spår ska öppnas vid behov.
3. Var uppmärksam på häftsvetsningen av cylinderns terminaldel
För att ytterligare öka fasthållningen i slutet av den längsgående sömmen under häftsvetsning efter att cylindern har rundats, bör längden på häftsvetsen i slutet av den längsgående sömmen inte vara mindre än 100 mm, och svetstjockleken bör vara tillräcklig , och det bör inte finnas några sprickor, Defekter såsom brist på fusion.
4. Kontrollera noggrant svetsvärmetillförseln
Under svetsprocessen av tryckkärl måste svetsvärmetillförseln kontrolleras strikt, vilket inte bara är för att säkerställa de mekaniska egenskaperna hos de svetsade lederna, utan spelar också en mycket viktig roll för att förhindra uppkomsten av sprickor. Storleken på svetsströmmen för nedsänkt bågsvetsning har ett stort inflytande på känsligheten hos terminalsprickan, eftersom storleken på svetsströmmen är direkt relaterad till temperaturfältet och mängden svetsvärmetillförsel.
5. Kontrollera strikt formen på den smälta poolen och koefficienten för svetsfogen
Svetsbassängens form och formningskoefficienten för svetsning under vatten är nära relaterade till känsligheten för svetssprickor. Därför bör svetspoolens storlek, form och formningskoefficient också kontrolleras strikt.
Fyra. Slutsats
Det är extremt vanligt att det uppstår sprickor i längsgående sömmar när bågsvetsning används för att svetsa cylinderns längsgående söm, och det har inte lösts väl på många år. Genom testet och analysen beror huvudorsaken till den slutliga sprickan i den nedsänkta bågsvetsningens längsgående söm på den stora dragspänningen och det speciella temperaturfältet i denna del, som är resultatet av den kombinerade effekten av de två.
Praxis har visat att åtgärder som att på lämpligt sätt öka storleken på bågtändningsplattan, stärka kvalitetskontrollen av häftsvetsning och strikt kontroll av mängden svetsvärmetillförsel och formen på svetsen effektivt kan förhindra uppkomsten av terminalsprickor i nedsänkt vatten. bågsvetsning.
