จะป้องกันการแตกร้าวของเหล็กผุกร่อนระหว่างการเชื่อมได้อย่างไร?

1. ก่อน-การเตรียมการเชื่อม: กำจัดแหล่งไฮโดรเจนและลดความเครียด

ทำความสะอาดบริเวณรอยเชื่อมอย่างทั่วถึง

ขจัดสิ่งปนเปื้อนภายในทั้งหมด20–30 มม. ของรอยเชื่อมทั้งสองด้านโดยใช้แปรงลวด เครื่องบด หรือตัวทำละลาย:

สนิม เกล็ดออกไซด์ และความชื้น (แหล่งไฮโดรเจนหลัก)

น้ำมัน จารบี สี หรือสิ่งสกปรก (สามารถสลายตัวเป็นไฮโดรเจนระหว่างการเชื่อม)

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวแห้งและไม่มีสารตกค้างก่อนการเชื่อมเลือกวัสดุการเชื่อมไฮโดรเจน-ต่ำ

ใช้อิเล็กโทรดไฮโดรเจนต่ำ-(เช่น E7018-G สำหรับเกรดการผุกร่อนของเหล็กกล้าคาร์บอน, E8018-B2 สำหรับรุ่นที่มีความแข็งแรงสูง) - สิ่งเหล่านี้จำกัดการแพร่กระจายของไฮโดรเจนเข้าไปในบริเวณรอยเชื่อม

เช็ดอิเล็กโทรดให้แห้งอย่างเคร่งครัด: อบที่300–350 องศา เป็นเวลา 1–2 ชั่วโมงก่อนใช้งานและเก็บไว้ในที่ยึดอิเล็กโทรดที่ให้ความร้อนระหว่างการเชื่อมเพื่อป้องกันการดูดซับความชื้นกลับ

สำหรับการเชื่อมแบบมีฉนวนป้องกันแก๊ส (MIG/MAG) ให้ใช้แก๊สป้องกันความบริสุทธิ์สูง- (เช่น 98% Ar + 2% O₂) ที่มีความชื้นต่ำ หลีกเลี่ยงการใช้ก๊าซที่ปนเปื้อน

เปิดเตาแผ่นหนาเพื่อให้ความเย็นช้าลง

จำเป็นต้องอุ่นจานก่อนหนามากกว่าหรือเท่ากับ 16 มมหรือสำหรับการเชื่อมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ- (<5°C):

อุณหภูมิอุ่นเป้าหมาย:100–150 องศา(วัดด้วยเทอร์โมคัปเปิลเพื่อให้แน่ใจว่าบริเวณข้อต่อมีความร้อนสม่ำเสมอ)

รักษาอุณหภูมิอินเตอร์พาสระหว่าง100–200 องศาระหว่างการเชื่อมหลาย-เพื่อป้องกันการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของโซนที่ได้รับผลกระทบ (HAZ) ความร้อน (HAZ) ซึ่งอาจก่อให้เกิดมาร์เทนไซต์ที่แข็งและเปราะ

2. การควบคุมกระบวนการเชื่อม: ปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมเพื่อลดความเค้นตกค้าง

ใช้วิธีการเชื่อมอินพุต-ความร้อน-ต่ำ

เลือกกระบวนการที่มีส่วนโค้งที่มั่นคงและอินพุตความร้อนต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ HAZ ร้อนเกินไป:

วิธีการแนะนำ: การเชื่อมอาร์กโลหะแบบมีฉนวน (SMAW), การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส (GMAW) หรือการเชื่อมฟลักซ์-Cored Arc (FCAW)

หลีกเลี่ยงกระบวนการให้ความร้อนสูง- (เช่น การเชื่อมอาร์กใต้น้ำ) สำหรับแผ่นบาง เนื่องจากอาจทำให้เกรนหยาบและเพิ่มความเครียดได้

ควบคุมพารามิเตอร์การเชื่อมได้อย่างแม่นยำ

ใช้กระแสและแรงดันไฟฟ้าในการเชื่อมปานกลาง(เช่น 180–220 A, 22–26 V สำหรับอิเล็กโทรด E7018) เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทะลุผ่านได้เต็มที่โดยไม่มีความร้อนมากเกินไป

เชื่อมด้วยความเร็วคงที่ (150–250 มม./นาที) เพื่อป้องกันไม่ให้สระเชื่อมแข็งตัวเร็วเกินไป (ทำให้เกิดการแตกร้าวจากความร้อน)

สำหรับตะเข็บเชื่อมยาว ให้ใช้การเชื่อมไม่ต่อเนื่อง(ข้ามการเชื่อม) แทนการเชื่อมต่อเนื่องเพื่อกระจายความร้อนและลดการสะสมความเค้นตกค้าง

ใช้การเชื่อมหลายรอบ-สำหรับข้อต่อหนา

For plates >หนา 20 มม. แบ่งการเชื่อมออกเป็นหลายชั้นบาง ๆ แทนที่จะแบ่งหนาเพียงชั้นเดียว:

ความหนาของแต่ละชั้น: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 3 มม.

เจียรพื้นผิวของแต่ละรอบก่อนรอบถัดไปเพื่อขจัดตะกรันและข้อบกพร่อง ซึ่งจะช่วยลดความเข้มข้นของความเค้นที่ส่วนต่อเชื่อม

3. หลัง-การบำบัดการเชื่อม: ขจัดความเค้นตกค้างและไฮโดรเจน

การอบไฮโดรเจน-เพื่อหาองค์ประกอบที่มีความเสี่ยงสูง-

สำหรับโครงสร้างที่สำคัญ (เช่น -ป้ายเหล็กที่ทนทานต่อสภาพอากาศ ส่วนประกอบของสะพาน) ให้ดำเนินการ-อบไฮโดรเจน-หลังการเชื่อมทันทีหลังการเชื่อม:

อุ่นส่วนประกอบทั้งหมดเพื่อ200–250 องศาและยึดมั่นไว้2–4 ชั่วโมงแล้วค่อยๆ เย็นลงในอากาศ สิ่งนี้จะช่วยเร่งการหลบหนีของไฮโดรเจนจากรอยเชื่อมและ HAZ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าวเนื่องจากความเย็นที่ล่าช้า

การหลอมบรรเทาความเครียดสำหรับชิ้นส่วนหนาหรือรอยเชื่อม

For components with complex welds or thick plates (>25 มม.) ดำเนินการหลอมบรรเทาความเครียด:

อุ่นส่วนประกอบให้550–650 องศา(ต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงวิกฤตของเหล็กผุกร่อน) ให้คงไว้1-2 ชั่วโมงต่อความหนา 25 มมแล้วจึงทำให้เย็นอย่างช้าๆ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 50 องศา/ชั่วโมง) จนถึงอุณหภูมิห้อง

กระบวนการนี้ช่วยลดความเครียดจากการเชื่อมที่ตกค้างได้ 60–80% และลดความเสี่ยงของการฉีกขาดของแผ่นชั้นหรือการกัดกร่อนจากความเค้น

หลีกเลี่ยงการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วหลังการเชื่อม

อย่าดับบริเวณรอยเชื่อมด้วยน้ำหรือให้โดนลมแรงทันทีหลังการเชื่อม ปล่อยให้ส่วนประกอบเย็นลงตามธรรมชาติในอากาศเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงจากความร้อน

4. มาตรการควบคุมคุณภาพเพิ่มเติม

ตรวจสอบรอยเชื่อมเพื่อหาข้อบกพร่องทันที

ทำการทดสอบแบบไม่ทำลาย- (NDT) ภายใน24–48 ชั่วโมงหลังการเชื่อม (เพื่อตรวจจับการแตกร้าวเย็นล่าช้า):

ใช้การทดสอบอัลตราโซนิก (UT) สำหรับข้อบกพร่องภายใน (เช่น รอยแตก ความพรุน) หรือการทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT) สำหรับข้อบกพร่องที่พื้นผิว

หลีกเลี่ยงความเสียหายทางกลต่อโซนเชื่อม

ห้ามทำการเจียรหรือตอกหนักๆ บนรอยเชื่อมหรือ HAZ เนื่องจากอาจทำให้เกิดความเข้มข้นของความเค้นใหม่และทำให้เกิดการแตกร้าวได้