Як можна оцінити якість сталевого зварювання Q275 на основі температури інтерпасу під час зварювання?

Температура інтерпасу є критичним параметром процесу в Multi - проході, мульти - прохідне зварювання сталі Q275 (посилаючись на залишкову температуру попереднього проходу зварного шва до наступного проходу зварного шва). Його значення безпосередньо впливає на мікроструктуру, стрес та схильність дефектів зварного шва та тепла - уражена зона (HAZ). Моніторинг відхилення температури інтерпасу з відповідного діапазону може бути зроблена попередня оцінка щодо ризиків якості зварювання. Конкретна логіка та основа судження є наступною:
1. Визначення відповідного діапазону температур інтерпасу для сталі Q275
Q275-це низький - вуглець, вбита сталь (вміст вуглецю приблизно 0,18%-0,28%) з дещо більшою міцністю, ніж Q235, і помірна тенденція затвердіння. Температуру інтерпасу слід регулювати на основі товщини пластини, методу зварювання та температури навколишнього середовища. Основна мета - уникати гасіння, спричиненого швидким охолодженням та запобігання грубій зернах, спричиненому перегрівом. Для тонких пластин (товщина менше або дорівнює 10 мм): температуру інтерпасу рекомендується контролювати між 150-250 градусами.
Для товстих пластин (товщина> 10 мм) або сильно жорстких структур: температуру інтерпасу рекомендується контролювати між 200-300 градусами (необхідне попереднє нагрівання для запобігання надмірного охолодження в одному проході).
Коли зварювання в низькому - температурному середовищі (<0°C): the interpass temperature should be increased to 250-350°C (to compensate for excessive heat dissipation from the environment).
Ii. Оцінка якості Коли температура інтерпасу занадто низька (нижче нижньої межі розумного діапазону)
Надмірно низькі температури інтерпасу вказують на те, що попередній прохід зварювання охолоджується занадто швидко, що призводить до недостатнього "загартування" тепла - ураженої зони та металу зварювання. Це може легко призвести до наступних питань якості, які можна ідентифікувати, поєднуючи температурні записи з характеристиками дефектів:
1. Підвищений ризик холодних тріщин
Принцип: При низьких температурах тепло - Зона, що уражена попереднього проходу, має тенденцію утворювати загартовану структуру (наприклад, мартенсит). Крім того, водень у зварні (з електродного покриття або основного металевого масла) важко дифундувати, що призводить до того, що водню - індуковані тріщини в точках концентрації напруги. Основа судження:
Записи температури показують, що температура інтерпасу постійно нижче 150 градусів (для тонкої пластини) або 200 градусів (для товстої пластини);
Тонкі поперечні або поздовжні тріщини можуть з’являтися на поверхні зварювання або біля зварного шва (в основному холодні тріщини, які можуть розвиватися протягом декількох годин після зварювання);
Неруйнівне тестування (наприклад, UT та MT) може виявити лінійні дефекти поблизу тепла - уражена зона.
2. Зменшена міцність зварного та тепла - уражена зона
Принцип: Швидке охолодження призводить до недостатньої уточнення мікроструктури в металі зварного шва та тепла - уражена зона, огрубне перлітні ламелі та ударність впливу (наприклад, АКВ) можуть опуститись нижче вимог проектування (як правило, більше або рівна 27J для зварних Q275).
Основа судження:
Температура інтерпасу постійно нижче прийнятного діапазону, і розміщення - загартування зварювання не виконується;
Тестування механічного властивості показує значне зниження енергії впливу (наприклад,,<20J), indicating brittle fracture. III. Quality Assessment When the Interpass Temperature is Excessively High (Exceeding the Upper Limit of the Reasonable Range)
Надмірно високі температури інтерпасу можуть призвести до того, що площа зварювання залишається при підвищеній температурі протягом тривалих періодів, що призводить до перегріву. Якості дефектів можна ідентифікувати за такими характеристиками:
1. Підвищений ризик термічного розтріскування (кристалізація розтріскування)
Принцип: При високих температурах металеві зерна зварного шва зростають надмірно, і низьке - плавлення - точкових домішок (таких як сірка та фосфор) відокремлюються на межах зерна, утворюючи "рідку плівку". Під дією зварювального напруження тріщини розвиваються вздовж меж зерна (теплові тріщини часто трапляються в центрі зварювання або біля лінії злиття).
Основа судження:
Записи температури свідчать про те, що температура інтерпасу перевищує 300 градусів (для товстої пластини) або 350 градусів (для низьких середовищ температури-);
Поздовжні тріщини можуть з’являтися вздовж довжини поверхні зварювання (теплові тріщини часто видно на поверхні і з’являються відразу після зварювання);
Макроскопічна перевірка виявляє ознаки "перенапруженого" металу зварного шва (наприклад, сильного окислення поверхні та синювального кольору) . 2. погіршення міцності і міцності зварювання та тепла - уражена зона
Принцип: Перегрівання викликає грубе аустенітове зерна в металі зварного шва та тепла - уражена зона (розмір зерна може знизитися з 8 класу до нижчого 4 класу). Після охолодження, грубої форми перліту та фериту, що призводить до зниження міцності на 5% -10% (наприклад, міцність на розрив) та значне зниження міцності.
Основа судження:
Sustained excessive interpass temperature (e.g., >300 градусів) і високий вхід тепла зварного зварювання (висока струм, повільна швидкість);
Випробування механічних властивостей показують міцність на розрив нижче стандарту батьківського матеріалу (Q275 Стандартна міцність на розрив 410-540 МПа), а енергія удару може опуститися нижче 20 Дж;
Metallographic analysis reveals coarse grains in the weld (>50 мкм) та наявність "грубої - зернистої зони" в теплі - уражена зона.
3. Підвищене спотворення зварювання
Принцип: Високі температури підвищують пластичність матеріалу. Надмірно високі температури інтерпасу призводять до надмірного теплового розширення в зоні зварювання, що призводить до нерівномірного скорочення після охолодження, що призводить до більшої кутової або згинальної деформації. Основа судження:
Температура інтерпасу перевищує прийнятний діапазон, а структурна жорсткість низька (наприклад, сплайсинг тонкої пластини);
POST - Геометричне відхилення розмірів зварювання перевищує стандарт (наприклад, кутове спотворення> 3 градус /м), що вимагає виправлення для відповідності стандарту.
Iv. Якісне судження, коли температура інтерпасу знаходиться в межах прийнятного діапазону
Якщо температура інтерпасу стабільно контролюється в рекомендованому діапазоні (150-350 градусів, регулюється на основі товщини пластини та умов навколишнього середовища), це, як правило, вказує на те, що під час зварювання:
Швидкість охолодження помірна, тепло - уражена зона (HAZ) загартовування низька (насамперед перліт + ферит, без значного мартенситу), а ризик холодного розтріскування низький;
Зерна металевих зварних металів не надмірно вирощуються, сегрегація домішок не є суттєвою, а ризик гарячого розтріскування низький;
Дифузія водню є достатньою (коли температура інтерпасу більша або дорівнює 150 градусів, коефіцієнт дифузії водню значно збільшується), і ймовірність затримки розтріскування низька.
На даний момент якість зварювання може бути попередньо оцінена як прийнятна, але остаточна перевірка все ще вимагає комбінованого візуального огляду (немає пористості чи відсутності злиття) та неруйнівного тестування.