Dalam pembuatan bejana tekanan, apabila kimpalan arka terendam digunakan untuk mengimpal kimpalan membujur silinder, keretakan (selepas ini dirujuk sebagai retakan terminal) sering berlaku pada atau berhampiran penghujung kimpalan membujur.
Ramai orang telah menjalankan penyelidikan mengenai perkara ini, dan percaya bahawa sebab utama keretakan terminal adalah apabila arka kimpalan berhampiran dengan terminal kimpalan membujur, kimpalan mengembang dan berubah bentuk dalam arah paksi, dan disertai dengan ketegangan melintang dalam arah menegak dan paksi. ubah bentuk terbuka;
Badan silinder juga mempunyai tekanan pengerasan kerja sejuk dan tegasan pemasangan dalam proses penggulungan, pembuatan dan pemasangan; semasa proses kimpalan, disebabkan oleh sekatan kimpalan kedudukan terminal dan plat mogok arka, regangan besar dihasilkan pada penghujung tegasan kimpalan;
Apabila arka bergerak ke kimpalan kedudukan terminal dan plat serangan arka, disebabkan oleh pengembangan haba dan ubah bentuk bahagian ini, tegasan tegangan melintang terminal kimpalan dilonggarkan, dan daya pengikat dikurangkan, supaya logam kimpalan hanya dipadatkan pada terminal kimpalan Retakan terminal terbentuk oleh tegasan tegangan yang besar.
Berdasarkan analisis sebab di atas, dua tindakan balas dicadangkan:
Satu adalah untuk meningkatkan lebar plat mogok arka untuk meningkatkan daya pengikatnya;
Yang kedua ialah menggunakan plat mogok arka penahan anjal berlubang.
Walau bagaimanapun, selepas mengambil langkah balas di atas dalam amalan, masalah itu belum diselesaikan dengan berkesan:
Sebagai contoh, walaupun plat mogok arka penahan elastik digunakan, keretakan terminal kimpalan membujur masih akan berlaku, dan keretakan terminal sering berlaku apabila mengimpal silinder dengan ketebalan kecil, ketegaran rendah dan pemasangan paksa;
Walau bagaimanapun, apabila terdapat plat ujian produk di bahagian lanjutan kimpalan membujur silinder, walaupun kimpalan tack dan keadaan lain adalah sama seperti apabila tiada plat ujian produk, terdapat sedikit retakan terminal pada jahitan membujur.
Selepas ujian dan analisis berulang, didapati bahawa berlakunya keretakan pada hujung jahitan membujur bukan sahaja berkaitan dengan tegasan tegangan besar yang tidak dapat dielakkan pada kimpalan akhir, tetapi juga berkaitan dengan beberapa sebab lain yang sangat penting.
Pertama. Analisis punca keretakan terminal
1. Perubahan dalam medan suhu pada kimpalan terminal
Semasa kimpalan arka, apabila sumber haba kimpalan hampir dengan penghujung kimpalan membujur, medan suhu biasa pada penghujung kimpalan akan berubah, dan semakin dekat dengan penghujung, semakin besar perubahannya.
Oleh kerana saiz plat mogok arka jauh lebih kecil daripada silinder, kapasiti habanya juga jauh lebih kecil, dan sambungan antara plat mogok arka dan silinder hanya melalui kimpalan tack, jadi ia boleh dianggap sebagai kebanyakannya tidak berterusan. .
Oleh itu, keadaan pemindahan haba kimpalan terminal adalah sangat lemah, menyebabkan suhu tempatan meningkat, bentuk kolam cair berubah, dan kedalaman penembusan juga akan meningkat dengan sewajarnya. Kelajuan pemejalan kolam lebur menjadi perlahan, terutamanya apabila saiz plat mogok arka terlalu kecil, dan kimpalan tack antara plat mogok arka dan silinder terlalu pendek dan terlalu nipis.
2. Pengaruh input haba kimpalan
Oleh kerana input haba kimpalan yang digunakan dalam kimpalan arka terendam selalunya lebih besar daripada kaedah kimpalan lain, kedalaman penembusan adalah besar, jumlah logam yang dimendapkan adalah besar, dan ia dilindungi oleh lapisan fluks, jadi kolam lebur adalah besar dan kelajuan pemejalan kolam lebur adalah besar. Kadar penyejukan jahitan kimpalan dan jahitan kimpalan adalah lebih perlahan daripada kaedah kimpalan lain, menghasilkan butiran yang lebih kasar dan pengasingan yang lebih serius, yang mewujudkan keadaan yang sangat baik untuk penjanaan retak panas.
Di samping itu, pengecutan sisi kimpalan jauh lebih kecil daripada pembukaan jurang, supaya daya tegangan sisi bahagian terminal lebih besar daripada kaedah kimpalan lain. Ini terutama berlaku untuk plat tebal sederhana serong dan plat nipis tidak serong.
3. Situasi lain
Sekiranya terdapat pemasangan paksa, kualiti pemasangan tidak memenuhi keperluan, kandungan kekotoran seperti S dan P dalam logam asas terlalu tinggi dan pengasingan juga akan menyebabkan keretakan.
Kedua, sifat retak terminal
Retakan terminal tergolong dalam retak terma mengikut sifatnya, dan retak terma boleh dibahagikan kepada retak penghabluran dan retak fasa subpepejal mengikut peringkat pembentukannya. Walaupun bahagian di mana retak terminal terbentuk kadang-kadang terminal, kadang-kadang ia berada dalam 150mm dari kawasan sekitar terminal, kadang-kadang ia adalah retak permukaan, dan kadang-kadang ia adalah retak dalaman, dan kebanyakan kes adalah retak dalaman yang berlaku di sekitar terminal.
Dapat dilihat bahawa sifat retak terminal pada asasnya tergolong dalam retak fasa subpepejal, iaitu apabila terminal kimpalan masih dalam keadaan cair, walaupun kolam lebur berhampiran terminal telah memejal, ia masih berada pada tahap suhu tinggi sedikit di bawah garis solidus keadaan kekuatan sifar, retakan dijana di bawah tindakan tegasan kimpalan kompleks (terutamanya tegasan tegangan) di terminal,
Lapisan permukaan kimpalan berhampiran permukaan mudah untuk menghilangkan haba, suhunya agak rendah, dan ia sudah mempunyai kekuatan tertentu dan keplastikan yang sangat baik, jadi retakan terminal sering wujud di dalam kimpalan dan tidak dapat ditemui dengan mata kasar.
Ketiga. Langkah-langkah untuk mengelakkan keretakan terminal
Daripada analisis di atas mengenai punca keretakan terminal, dapat dilihat bahawa langkah-langkah yang paling penting untuk mengatasi keretakan terminal jahitan longitudinal kimpalan arka tenggelam adalah:
1. Tingkatkan saiz plat strike arka dengan sewajarnya
Orang sering tidak cukup biasa dengan kepentingan plat mogok arka, memikirkan bahawa fungsi plat mogok arka hanya untuk membawa kawah arka keluar dari kimpalan apabila arka ditutup. Untuk menyelamatkan keluli, beberapa penyerang arka dibuat sangat kecil dan menjadi "penyerang arka" yang sebenarnya. Amalan-amalan ini sangat salah. Plat mogok arka mempunyai empat fungsi:
(1) Pimpin bahagian kimpalan yang patah apabila arka dimulakan dan kawah arka apabila arka dihentikan ke luar kimpalan.
(2) Kuatkan tahap kekangan pada bahagian terminal jahitan membujur, dan menanggung tegasan tegangan besar yang dihasilkan pada bahagian terminal.
(3) Meningkatkan medan suhu bahagian terminal, yang kondusif untuk pengaliran haba dan tidak menjadikan suhu bahagian terminal terlalu tinggi.
(4) Meningkatkan pengagihan medan magnet di bahagian terminal dan mengurangkan tahap pesongan magnet.
Untuk mencapai empat tujuan di atas, plat mogok arka mesti mempunyai saiz yang mencukupi, ketebalan harus sama dengan kimpalan, dan saiznya harus bergantung pada saiz kimpalan dan ketebalan plat keluli. Untuk bekas tekanan am, adalah disyorkan bahawa panjang dan lebar tidak boleh kurang daripada 140mm.
2. Beri perhatian kepada pemasangan dan kimpalan tack plat mogok arka
Kimpalan tack antara plat mogok arka dan silinder mestilah mempunyai panjang dan ketebalan yang mencukupi. Secara umumnya, panjang dan ketebalan kimpalan tack tidak boleh kurang daripada 80% daripada lebar dan ketebalan plat mogok arka, dan kimpalan berterusan diperlukan. Ia tidak boleh dikimpal "spot" semata-mata. Pada kedua-dua belah jahitan membujur, ketebalan kimpalan yang mencukupi harus dipastikan untuk plat sederhana dan tebal, dan alur tertentu harus dibuka jika perlu.
3. Beri perhatian kepada kimpalan kedudukan bahagian terminal silinder
Semasa kimpalan paku selepas silinder dibulatkan, untuk meningkatkan lagi tahap kekangan pada penghujung jahitan membujur, panjang kimpalan paku pada penghujung jahitan membujur tidak boleh kurang daripada 100mm, dan harus ada ketebalan kimpalan yang mencukupi, dan tidak sepatutnya ada keretakan, Kecacatan seperti kekurangan gabungan.
4. Kawal dengan ketat input haba kimpalan
Semasa proses kimpalan kapal tekanan, input haba kimpalan mesti dikawal dengan ketat. Ini bukan sahaja untuk memastikan sifat mekanikal sambungan yang dikimpal, tetapi juga memainkan peranan yang sangat penting dalam mencegah keretakan. Saiz arus kimpalan kimpalan arka terendam mempunyai pengaruh yang besar terhadap sensitiviti retak terminal, kerana saiz arus kimpalan secara langsung berkaitan dengan medan suhu dan input haba kimpalan.
5. Kawal dengan ketat bentuk kolam lebur dan pekali bentuk kimpalan
Bentuk dan faktor bentuk kolam kimpalan dalam kimpalan arka tenggelam berkait rapat dengan kerentanan kepada retakan kimpalan. Oleh itu, saiz, bentuk dan faktor bentuk kolam kimpalan hendaklah dikawal dengan ketat.
Empat. Kesimpulan
Ia adalah perkara biasa untuk menghasilkan rekahan terminal jahitan membujur apabila kimpalan arka terendam digunakan untuk mengimpal jahitan membujur silinder, dan ia tidak dapat diselesaikan dengan baik selama bertahun-tahun. Melalui ujian dan analisis, sebab utama keretakan pada hujung jahitan longitudinal kimpalan arka tenggelam adalah hasil daripada tindakan bersama tegasan tegangan besar dan medan suhu khas di bahagian ini.
Amalan telah membuktikan bahawa langkah-langkah seperti meningkatkan saiz plat mogok arka dengan sewajarnya, mengukuhkan kawalan kualiti kimpalan jelujur, dan mengawal ketat input haba kimpalan dan bentuk kimpalan dengan berkesan boleh mencegah berlakunya keretakan pada penghujung terendam. kimpalan arka.
Masa siaran: Mac-01-2023
