Med utvecklingen av stål-, petrokemi-, fartygs- och elkraftsindustrin tenderar de svetsade strukturerna att utvecklas i riktning mot storskaliga, stor kapacitet och höga parametrar, och vissa arbetar fortfarande i lågtemperatur, kryogena, korrosiva medier och andra miljöer.
Därför används i stor utsträckning olika låglegerade höghållfasta stål, medel- och höglegerade stål, superhållfasta stål och olika legeringsmaterial. Men med tillämpningen av dessa stålsorter och legeringar uppstår många nya problem i svetsproduktionen, bland vilka det vanligaste och allvarligaste är svetssprickor.
Sprickor uppstår ibland under svetsning, och ibland under placering eller drift, och är så kallade fördröjda sprickor. Eftersom sådana sprickor inte kan upptäckas vid tillverkning är skadorna av sådana sprickor ännu allvarligare. Det finns många typer av sprickor som genereras i svetsprocessen. Enligt den aktuella forskningen, beroende på arten av sprickorna, kan de grovt delas in i följande fem kategorier:
Nr1. Het spricka
Heta sprickor produceras vid höga temperaturer under svetsning, så de kallas heta sprickor. Beroende på materialet i den svetsade metallen är formen, temperaturområdet och huvudorsaken till den heta sprickan också olika. Därför är varmsprickan indelad i tre kategorier: kristallisationsspricka, flytande spricka och polygonal spricka.
1. Kristallsprickor
I det sena stadiet av kristallisationen försvagar den vätskefilm som bildas av eutektiken med låg volym kopplingen mellan korn och sprickor uppstår under inverkan av dragpåkänning.
Det förekommer främst i svetsar av kolstål och låglegerat stål med fler föroreningar (högt innehåll av svavel, fosfor, järn, kol och kisel) och svetsar av enfas austenitiskt stål, nickelbaserade legeringar och vissa aluminiumlegeringar mitten. I enskilda fall kan även kristallina sprickor uppstå i den värmepåverkade zonen.
2. Högtemperaturförvätsningsspricka
Under inverkan av topptemperaturen för den termiska svetscykeln sker omsmältning i den värmepåverkade zonen och mellan skikten av flerskiktssvetsningen, och sprickor genereras under inverkan av spänning.
Det förekommer främst i höghållfasta stål som innehåller krom och nickel, austenitiska stål och vissa nickelbaserade legeringar i den närliggande sömzonen eller mellan flerskiktssvetsar. När halten svavel, fosfor och kiselkol i basmetallen och svetstråden är hög kommer tendensen till vätskesprickbildning att öka avsevärt.
3. Multilateraliserade sprickor
I den stelnade kristallisationsfronten, under inverkan av hög temperatur och stress, rör sig gallerdefekterna och aggregeras för att bilda en sekundär gräns, som är i ett lågt plastiskt tillstånd vid hög temperatur, och sprickor genereras under inverkan av stress.
Multilateraliserade sprickor förekommer mestadels i svetsar av rena metaller eller enfas austenitiska legeringar eller i nära-svetsområdet, och de tillhör typen av heta sprickor.
Nr2. Värm upp sprickor
För stål med tjockplåtssvetsad struktur och vissa nederbördsförstärkande legeringselement kallas de sprickor som uppstår i de grovkorniga delarna av den svetsvärmepåverkade zonen vid avspänningsvärmebehandling eller service vid en viss temperatur för eftervärmningssprickor. Återuppvärmningssprickor förekommer mestadels i de grovkorniga delarna av den svetsvärmepåverkade zonen av låglegerade höghållfasta stål, perlitiska värmebeständiga stål, austenitiska rostfria stål och vissa nickelbaserade legeringar.
Nr4. Kalla sprickor
Kallsprickor är en vanlig typ av sprickor som produceras vid svetsning, som uppstår när temperaturen kyls ned till en lägre temperatur efter svetsning. Kallsprickor förekommer huvudsakligen i den svetsvärmepåverkade zonen av låglegerat stål, medellegerat stål, medelkol och högkolstål. I enskilda fall, som vid svetsning av ultrahöghållfasta stål eller vissa titanlegeringar, uppstår även kalla sprickor på svetsmetallen.
Beroende på de olika ståltyper och strukturer som ska svetsas finns det också olika typer av kallsprickor, som grovt kan delas in i följande tre kategorier:
1. Försenad spricka
Det är en vanlig form av kallsprickor, huvuddraget är att det inte uppträder omedelbart efter svetsning, utan har en allmän inkubationstid och är en spricka med fördröjda egenskaper som genereras under den kombinerade verkan av härdad struktur, väte och fasthållningsspänning.
2. Släcka sprickor
Denna typ av spricka är i princip inte försenad, den hittas omedelbart efter svetsning, ibland uppstår den i svetsen, ibland uppstår den i den värmepåverkade zonen.
Främst finns det en härdad struktur, sprickor som genereras under inverkan av svetsspänning.
3. Låg sprödspricka i plast
För vissa material med låg plasticitet, när den är kall till låg temperatur, överstiger töjningen som orsakas av krympningskraften plastreserven för själva materialet eller sprickorna som orsakas av att materialet blir skört. Eftersom det produceras vid en lägre temperatur är det också en annan form av kallspricka, men det finns inget fördröjningsfenomen.
Nr4. Laminär rivning
I tillverkningsprocessen av stora oljeproduktionsplattformar och tjockväggiga tryckkärl uppstår ibland stegsprickor parallellt med rullriktningen, så kallad laminär rivning.
Främst på grund av förekomsten av skiktade inneslutningar (längs rullningsriktningen) inuti stålplåten, och spänningen vinkelrätt mot rullriktningen som genereras under svetsning, vilket resulterar i en "trappad" skiktad form i den värmepåverkade zonen längre bort från elden . trasig.
Nr 5. Sprickbildning av spänningskorrosion
Vissa svetsade strukturer (som kärl och rör) är fördröjda sprickor som produceras av den kombinerade verkan av korrosiva medier och spänningar.
Faktorer som påverkar spänningskorrosionssprickor inkluderar strukturens material, typen av korrosivt medium, formen på strukturen, tillverknings- och svetsprocessen, svetsmaterialet och graden av spänningsavlastning. Spänningskorrosion uppstår under service.
