الفرق ومعالجة تصفيح الصفائح الفولاذية والتكسير البارد الهش بعد اللحام

عادةً ما يكون لتصفيح الألواح الفولاذية والتشقق البارد والهش بعد قطع ولحام الألواح الفولاذية نفس المظهر، وكلاهما عبارة عن شقوق في منتصف اللوحة. من وجهة نظر الاستخدام، يجب إزالة اللوحة الفولاذية المصفحة. يجب إزالة التصفيح بأكمله ككل، ويمكن إزالة التصفيح المحلي محليًا. يتجلى التشقق البارد والهش للوحة الفولاذية على شكل تشقق في المنتصف، وهو ما يطلق عليه بعض الناس أيضًا 'التشقق'. لتسهيل التحليل، من الأفضل تعريفها على أنها 'التشقق البارد الهش'. يمكن معالجة هذا العيب باستخدام تقنية اللحام المناسبة دون التخريد.

1. تصفيح الألواح الفولاذية

التصفيح عبارة عن فجوة محلية في المقطع العرضي للوحة الفولاذ (البليت)، مما يجعل المقطع العرضي للوحة الفولاذ يشكل طبقة محلية. إنه عيب قاتل في الفولاذ ويجب عدم فصل اللوحة الفولاذية. يُطلق على التصفيح أيضًا اسم الطبقة البينية والتصفيح، وهو عيب داخلي في الفولاذ. الفقاعات الموجودة في السبيكة (البليت)، والشوائب غير المعدنية الكبيرة، وتجاويف الانكماش المتبقية التي لم تتم إزالتها أو طيها بالكامل، والفصل الشديد قد تؤدي جميعها إلى تقسيم الفولاذ إلى طبقات، وقد تؤدي إجراءات تقليل التدحرج غير المعقولة إلى تفاقم التقسيم الطبقي.

2. أنواع طبقات الصفائح الفولاذية

اعتمادًا على السبب، يتجلى التقسيم الطبقي في مواقع وأشكال مختلفة. بعضها مخفي داخل الفولاذ، ويكون السطح الداخلي موازيًا أو موازيًا إلى حد كبير للسطح الفولاذي؛ يمتد بعضها إلى السطح الفولاذي ويشكل عيوبًا سطحية تشبه الأخدود على السطح الفولاذي. وبشكل عام هناك شكلين:

الأول هو التقسيم الطبقي المفتوح. يمكن العثور على عيب التقسيم الطبقي هذا بشكل مجهري على كسر الفولاذ، ويمكن بشكل عام إعادة فحصه في مصانع الصلب ومصانع التصنيع.

والثاني هو الطبقية المغلقة. لا يمكن رؤية هذا العيب الطبقي في كسر الفولاذ، ومن الصعب العثور عليه في مصنع التصنيع دون الكشف عن الخلل بالموجات فوق الصوتية بنسبة 100٪ لكل لوح فولاذي. وهي عبارة عن طبقية مغلقة داخل اللوحة الفولاذية. يتم جلب هذا العيب الطبقي من المصهر إلى مصنع التصنيع ويتم معالجته أخيرًا إلى منتج للشحن.

وجود عيوب التصفيح يقلل من السمك الفعال للوحة الفولاذ في منطقة التصفيح لتحمل الحمولة ويقلل من قدرة تحمل الحمولة في نفس اتجاه التصفيح. شكل حافة عيب التصفيح حاد، وهو حساس جدًا للضغط وسيسبب تركيزًا خطيرًا للضغط. إذا كان هناك تكرار التحميل والتفريغ والتدفئة والتبريد أثناء التشغيل، فسيتم تشكيل إجهاد متناوب كبير في منطقة تركيز الإجهاد، مما يؤدي إلى إجهاد الإجهاد.

3. طريقة تقييم الشقوق الباردة

3.1 طريقة مكافئ الكربون - تقييم ميل الفولاذ للتشقق البارد

نظرًا لأن ميل التصلب والتشقق البارد في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة يرتبط بالتركيب الكيميائي للصلب، يتم استخدام التركيب الكيميائي لتقييم حساسية الشقوق الباردة في الفولاذ بشكل غير مباشر. يتم تحويل محتوى عناصر السبائك في الفولاذ إلى المحتوى المكافئ من الكربون وفقًا لوظيفته، والذي يستخدم كمؤشر معامل لتقييم ميل الفولاذ إلى التشقق البارد، أي طريقة مكافئ الكربون. بالنسبة لطريقة مكافئ الكربون للصلب منخفض السبائك، يوصي المعهد الدولي للحام (IIW) بالصيغة: Ceq(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/ 15. وفقًا للصيغة، كلما زادت قيمة مكافئ الكربون، زاد ميل الفولاذ الملحوم إلى التصلب، وأصبح من الأسهل إنتاج شقوق باردة في المنطقة المتأثرة بالحرارة. لذلك، يمكن استخدام مكافئ الكربون لتقييم قابلية اللحام للصلب، ويمكن اقتراح أفضل ظروف العملية لمنع تشققات اللحام وفقًا لقابلية اللحام. عند استخدام الصيغة الموصى بها من قبل المعهد الدولي، إذا كان Ceq(IIW)<0.4%، فإن ميل التصلب ليس كبيرًا، وقابلية اللحام جيدة، ولا يلزم التسخين المسبق قبل اللحام؛ إذا كان Ceq (IIW)＝0.4%～0.6%، خاصةً عندما يكون أكبر من 0.5%، فمن السهل تصلب الفولاذ. وهذا يعني أن قابلية اللحام قد تدهورت وأن التسخين المسبق مطلوب أثناء اللحام لمنع تشققات اللحام. يجب زيادة درجة حرارة التسخين وفقًا لزيادة سمك اللوحة.

3.2 مؤشر حساسية اللحام للتشقق البارد

بالإضافة إلى التركيب الكيميائي، تشمل أسباب الشقوق الباردة في لحام الفولاذ عالي القوة منخفض السبائك محتوى الهيدروجين القابل للانتشار في المعدن المترسب، وضغط القيد للمفصل، وما إلى ذلك. إيتو وآخرون. أجرت اليابان عددًا كبيرًا من الاختبارات على أكثر من 200 نوع من الفولاذ باستخدام اختبار بحث حديد الأخدود المائل على شكل حرف Y والصيغ المقترحة مثل مؤشر حساسية الشقوق الباردة الذي تم تحديده بواسطة التركيب الكيميائي والهيدروجين القابل للانتشار والقيود (أو سمك اللوحة) واستخدم مؤشر حساسية الشقوق الباردة لتحديد درجة حرارة التسخين المطلوبة قبل اللحام لمنع الشقوق الباردة. من المعتقد عمومًا أنه يمكن استخدام الصيغة التالية للفولاذ عالي القوة منخفض السبائك مع محتوى كربون لا يزيد عن 0.16٪ وقوة شد تبلغ 400-900 ميجا باسكال. Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B (%)؛

الكمبيوتر=Pcm+[H]/60+t/600 (%)

إلى=1440Pc-392 (°C)

حيث: [H] —— محتوى الهيدروجين القابل للانتشار للمعدن المترسب مقاسًا بمعيار JIS 3113 الياباني (مل/100 جم)؛

ر —— سمك اللوحة (مم)؛ إلى —— الحد الأدنى لدرجة حرارة التسخين قبل اللحام (°C).

قم بحساب مؤشر حساسية اللحام للتشقق البارد Pc للوحة الفولاذية بهذا السماكة، والحد الأدنى لدرجة حرارة التسخين قبل التشقق. عندما تكون نتيجة الحساب هي ≥50 درجة مئوية، فإن اللوحة الفولاذية لديها حساسية معينة للتشقق البارد في اللحام وتحتاج إلى التسخين المسبق.

4. إصلاح 'الشقوق' الباردة والهشة للمكونات الكبيرة

بعد الانتهاء من لحام الصفائح الفولاذية، يتشقق جزء من الصفائح الفولاذية، وهو ما يسمى 'التصفيح'. انظر الشكل 2 أدناه لمعرفة شكل الكراك. يعتقد خبراء اللحام أنه من الأنسب تعريف عملية الإصلاح على أنها 'عملية إصلاح اللحام للشقوق ذات الاتجاه Z في الألواح الفولاذية'. نظرًا لأن المكون كبير، فإن إزالة اللوحة الفولاذية ولحمها مرة أخرى تتطلب الكثير من العمل. من المحتمل أن يتشوه المكون بأكمله وسيتم إلغاء المكون بأكمله، وهي خسارة كبيرة.

4.1. أسباب وتدابير الوقاية من الشقوق ذات الاتجاه Z

الشقوق ذات الاتجاه Z الناتجة عن القطع واللحام هي شقوق باردة. كلما زادت صلابة وسمك اللوحة الفولاذية، زاد احتمال حدوث تشققات في الاتجاه Z. كيفية تجنب ذلك؟ أفضل طريقة هي التسخين المسبق قبل القطع واللحام. تعتمد درجة حرارة التسخين المسبق على درجة وسمك اللوحة الفولاذية. يمكن إجراء التسخين المسبق عن طريق قطع المسدسات ومنصات التسخين الزاحفة الإلكترونية. يجب قياس درجة الحرارة المطلوبة على الجزء الخلفي من نقطة التسخين. (ملاحظة: يجب تسخين قسم قطع الألواح الفولاذية بالكامل بالتساوي لتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية في المنطقة التي تتلامس مع مصدر الحرارة.) يمكن أن يؤدي التسخين المسبق إلى تقليل احتمالية حدوث تشققات في الاتجاه Z أثناء القطع واللحام.

4.2. عملية إعادة العمل

1. أولاً، استخدم طاحونة زاوية لطحن الكراك حتى يصبح غير مرئي، ثم قم بتسخين المنطقة المحيطة بلحام الإصلاح إلى حوالي 100 درجة مئوية، ثم استخدم لحام ثاني أكسيد الكربون (السلك ذو القلب الصهور هو الأفضل). بعد لحام الطبقة الأولى، اضرب اللحام على الفور بمطرقة مخروطية، ثم قم بلحام الطبقات التالية، بحيث يجب ضرب كل طبقة بمطرقة. تأكد من أن درجة حرارة الطبقة البينية أقل من 200 درجة مئوية.

2. إذا كان الشق عميقًا، قم بتسخين المنطقة المحيطة بلحام الإصلاح إلى حوالي 100 درجة مئوية، واستخدم على الفور تخطيط هواء القوس الكربوني لتنظيف الجذر، ثم استخدم طاحونة زاوية للطحن حتى ينكشف اللمعان المعدني (إذا كانت درجة الحرارة لحام الإصلاح أقل من 100 درجة مئوية، سخن مرة أخرى) ثم اللحام.

3. بعد اللحام، استخدم صوف سيليكات الألومنيوم أو الأسبستوس لعزل اللحام لمدة ≥2 ساعة.

4. لكي تكون في الجانب الآمن، قم بإجراء اختبار الموجات فوق الصوتية على المنطقة التي تم إصلاحها.