Là một trong những khuyết tật hàn có hại nhất, vết nứt hàn ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng sử dụng và độ an toàn và độ tin cậy của cấu trúc hàn. Các vết nứt hàn được phân thành bốn loại: vết nứt nóng, vết nứt lạnh, vết nứt hâm nóng và nước mắt lamellar. Qua nghiên cứu của hai bài học đầu tiên, mọi người đã xem xét nguyên nhân và các biện pháp phòng ngừa vết nứt nóng và lạnh. Trong bài học này, chúng ta đến để biết vết nứt hâm nóng.
Hâm nóng lại vết nứt
Nứt nóng lại là vết nứt do gia nhiệt lại (xử lý nhiệt giảm căng thẳng) của mối hàn trong một phạm vi nhiệt độ nhất định sau khi hàn. Các vết nứt như vậy chủ yếu xảy ra ở các mối hàn của thép cường độ cao hợp kim thấp, thép chịu nhiệt ngọc trai, thép không gỉ austenit, hợp kim gốc niken, vv, đặc biệt là các khu vực hạt thô trong khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt. Các vết nứt hâm nóng được phân tích từ các góc độ khác nhau và trình bày các đặc điểm khác nhau.
1
Từ quan điểm vật chất
Các vật liệu kim loại có chứa các yếu tố tăng cường kết tủa nhất định, chẳng hạn như thép cường độ cao hợp kim thấp, thép chịu nhiệt Pearlite, thép không gỉ austenit và một số hợp kim gốc niken có độ nhạy nứt nóng cao. Nói chung, thép carbon và các vật liệu kim loại được tăng cường dung dịch rắn thường không có vết nứt hâm nóng được hình thành.
2
Từ điều kiện hình thành
Sự hình thành các vết nứt xảy ra trong quá trình "hâm nóng" (xử lý nhiệt hoặc dịch vụ ở nhiệt độ nhất định) và vùng hàn có ứng suất dư lớn kèm theo nồng độ ứng suất. Phạm vi nhiệt độ nhạy cảm của vết nứt hâm nóng đối với một số vật liệu nhất định: Nhiệt độ nhạy cảm đối với thép cường độ cao hợp kim thấp cường độ cao là khoảng 500-700oC; đối với thép không gỉ austenit và hợp kim nhiệt độ cao, nhiệt độ nhạy cảm là khoảng 700-900oC bên trong.
3
Từ vị trí vết nứt và đường truyền
Nứt nóng lại xảy ra trong khu vực hạt thô của khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn. Các vết nứt lan truyền dọc theo ranh giới hạt thô của austenite ở phía bên của kim loại cơ bản của dòng nhiệt hạch (nứt dọc theo hạt). Hâm nóng lại vết nứt.
Để ngăn chặn các vết nứt hâm nóng, chúng ta cần thực hiện các biện pháp từ nhiều khía cạnh, chẳng hạn như nguyên liệu thô và thông số kỹ thuật hàn.
01
Kiểm soát chặt chẽ nguyên liệu. Chọn vật liệu hàn có độ nhạy vết nứt hâm nóng thấp (kiểm soát chặt chẽ hàm lượng S, P, V, Nb và các yếu tố khác) và giới hạn dưới của cường độ kim loại mối hàn.
02
Phát triển thông số kỹ thuật hàn hợp lý. Chúng ta phải giảm năng lượng đường hàn càng nhiều càng tốt và kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp nung nóng trước. Hai khía cạnh này xác định các điều kiện làm mát của kim loại mối hàn và có tác động lớn hơn đến cấu trúc vi mô của khu vực hàn. Nói chung, một dòng năng lượng nhỏ được sử dụng cho nhiều lớp và tốc độ làm mát của vùng hàn được tăng lên một cách thích hợp, có lợi để cải thiện cấu trúc vi mô, cải thiện độ bền va đập và ngăn ngừa sự xuất hiện của các vết nứt nóng.
03
Thực hiện các biện pháp khởi động thích hợp. Nó có thể làm mềm độ cứng của lớp cứng, cải thiện khả năng chống nứt và độ bền.
04
Kiểm soát quá trình hàn và giảm lượng khuyết tật nhỏ. Thực hiện nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật hàn để giảm khuyết tật nhỏ; giảm lượng kim loại lắng, việc sử dụng hàn khe hẹp cũng là một biện pháp hiệu quả để kiểm soát các vết nứt hâm nóng.
05
Kiểm soát ứng suất hàn dư. Việc sử dụng phương pháp xử lý nhiệt nửa chiều hoặc phương pháp tác động siêu âm tần số cao có thể làm giảm ứng suất hàn.
06
Trong quá trình xử lý nhiệt sau hàn, tốc độ gia nhiệt và làm mát được kiểm soát để mở rộng và co lại chậm và đồng đều, và giảm sự xuất hiện của các vết nứt hâm nóng.
Bởi vì các vết nứt hâm nóng được tạo ra trong quá trình xử lý nhiệt hoặc vận hành, các vết nứt hâm nóng được che giấu ở một mức độ nhất định và các tai nạn do chúng gây ra là không thể đoán trước. Do đó, chúng ta phải xem xét sự xuất hiện của các vết nứt hâm nóng trong giai đoạn đầu của thiết kế, sản xuất và kiểm tra thiết bị.
