Tipi e caratteristiche di base delle crepe di saldatura nelle piastre di acciaio resistenti all'usura

Con lo sviluppo di industrie come acciaio, petrolchimico, costruzione navale e energia elettrica, la struttura di saldatura tende ad essere su larga scala, grande capacità e alto parametro e alcuni stanno ancora lavorando a bassa temperatura, criogenica, medio corroso e altri ambienti.
Pertanto, vari acciai ad alta resistenza a bassa lega, acciai di media e alta lega, acciai super-resistenza e vari materiali in lega sono sempre più utilizzati. Tuttavia, con l'applicazione di questi tipi di acciaio e leghe, sono stati portati molti nuovi problemi nella produzione di saldatura, tra cui le crepe di saldatura sono più comuni e molto gravi. Le crepe a volte appaiono durante la saldatura e talvolta durante il posizionamento o il funzionamento e sono cosiddette crepe ritardate. Tali fessure sono ancora più dannose perché non possono essere rilevate durante la produzione. Ci sono molti tipi di crepe generate durante il processo di saldatura. Secondo la natura delle crepe, le crepe di saldatura delle piastre d'acciaio resistenti all'usura possono essere approssimativamente divise nelle seguenti cinque categorie:
1. Crepata calda
Le crepe calde sono prodotte ad alte temperature durante la saldatura, quindi sono chiamate crepe calde. Secondo la composizione della piastra in acciaio resistente all'usura, anche la forma, la zona di temperatura e la ragione principale delle fessure termiche sono diverse. Pertanto, le fessure termiche sono divise in tre tipi: crepe di cristallizzazione, fessure di liquefazione e crepe poligonali.
1) crepe cristalline
Nella fase successiva della cristallizzazione, il film liquido formato dall'eutettico a bassa capacità indebolisce la connessione tra i grani e le crepe si verificano sotto l'azione dello stress di trazione.
Si verifica principalmente nelle saldature di acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega contenente più impurità (ricche di zolfo, fosforo, ferro, carbonio e silicio) e saldature di acciaio austenitico a fase monofase, leghe a base di nichel e alcune lega di alluminio in mezzo. Nei singoli casi, nella zona colpita dal calore possono verificarsi crepe di cristallizzazione.
2) crepe di liquefazione ad alta temperatura
Sotto l'azione della temperatura di picco del ciclo di calore di saldatura, si verifica un ricorso tra la zona colpita dal calore e gli strati di saldatura multistrato e le crepe vengono generate sotto l'azione dello stress.
Si verifica principalmente in acciaio ad alta resistenza contenente cromo-nickel, acciaio austenitico e alcune leghe a base di nichel vicino alla cucitura o tra strati di saldatura a più livelli. Quando lo zolfo, il fosforo e il carbonio di silicio nel metallo di base e nel filo di saldatura sono elevati, la tendenza delle crepe di liquefazione aumenterà in modo significativo.
3) crepe multilaterali
Il fronte di cristallizzazione solidificata, sotto l'azione di alta temperatura e sollecitazione, i difetti reticolari si muovono e si radunano per formare un confine secondario, che si trova a basso stato di plastica ad alta temperatura, e le crepe vengono generate sotto stress. Le crepe multilaterali si verificano principalmente nelle saldature di metalli puri o leghe austenitiche monofase o nell'area vicina, che appartiene al tipo di crepe calde.
2. Riscaldare la crepa
Per acciai con strutture saldate a piastra spessa e contenenti alcuni elementi di lega di rafforzamento delle precipitazioni, durante il trattamento del calore o il servizio di sollievo da stress a una certa temperatura, le fessure che si verificano nelle parti a grana grossa della zona di saldatura colpita dal calore sono chiamate crepe di riscaldamento. Le crepe di riscaldamento si verificano principalmente nelle parti a grana grossolana della zona ad affetto a calore di saldatura in acciaio ad alta resistenza a bassa lega, acciaio resistente al calore perlati, acciaio inossidabile austenitico e alcune leghe a base di nichel.
3. Crack freddo
La crepa fredda è una specie di crepa che è più comune nella saldatura e viene prodotta dopo il raffreddamento a una temperatura più bassa dopo la saldatura. Le crepe fredde si verificano principalmente nella zona di saldatura interessata al calore di acciaio in lega bassa, acciaio in lega medio, carbonio medio e acciaio al carbonio elevato. In singoli casi, come la saldatura in acciaio ad altissima resistenza o alcune leghe di titanio, le crepe fredde appaiono anche sul metallo di saldatura.
Secondo il tipo e la struttura dell'acciaio saldato, esistono diversi tipi di crepe fredde, che possono essere approssimativamente divise nelle seguenti tre categorie:
1) Crack ritardato
È una forma comune di crepe fredde, e la sua caratteristica principale è che non appare immediatamente dopo la saldatura, ma ha un periodo di incubazione generale ed è una fessura con caratteristiche ritardate prodotte sotto l'azione combinata di struttura indurita, idrogeno e stress di moderazione.
2) Spegnere la crepa
Questo tipo di crepa in pratica non ha un fenomeno di ritardo e si trova immediatamente dopo la saldatura. A volte si verifica sulla saldatura e talvolta appare nella zona affetta da calore. Esistono principalmente strutture e crepe indurite generate sotto lo stress da saldatura.
3) basse crepe fragili di plastica
Per alcuni materiali con bassa plasticità, quando il materiale viene raffreddato a bassa temperatura, la deformazione causata dalla forza di restringimento supera la riserva plastica del materiale stesso o la fessura si verifica quando il materiale diventa fragile. Poiché viene prodotto a una temperatura inferiore, è anche un'altra forma di crepa fredda, ma non esiste un fenomeno di ritardo.
4. Lacrima lamellare
Nel processo di produzione di piattaforme di produzione di olio su larga scala e vasi a pressione a parete spessa, a volte appaiono le crepe di gradino parallele alla direzione di rotolamento, la cosiddetta lacrima lamellare.
È dovuto principalmente alla presenza di inclusioni stratificate (lungo la direzione di rotolamento) all'interno della piastra di acciaio e alla sollecitazione perpendicolare alla direzione di rotolamento generata durante la saldatura, con conseguente strati stratificata.
5. Cracking della corrosione da stress
Alcune strutture saldate (come contenitori e tubi) sono crepe ritardate prodotte sotto l'azione combinata di media corrosivi e stress. I fattori che influenzano la rottura della corrosione dello stress comprendono il materiale della struttura, il tipo di mezzo corrosivo, la forma della struttura, il processo di produzione e saldatura, il materiale di saldatura e il grado di sollievo da stress. La corrosione da stress si verifica durante il servizio.