Slėginių indų gamyboje, kai cilindro išilginei siūlei suvirinti naudojamas povandeninis lankinis suvirinimas, išilginės siūlės gale arba šalia jo dažnai susidaro įtrūkimai (toliau – galiniai įtrūkimai).
Daugelis žmonių atliko tyrimus šiuo klausimu ir mano, kad pagrindinė gnybtų įtrūkimų priežastis yra ta, kad kai suvirinimo lankas yra arti išilginės suvirinimo siūlės gnybto, siūlė plečiasi ir deformuojasi ašine kryptimi, o ją lydi skersinis įtempimas. vertikali ir ašinė kryptis. atvira deformacija;
Valcavimo, gamybos ir surinkimo procese cilindro korpusas taip pat turi šalto darbo kietėjimo įtempį ir surinkimo įtempį; suvirinimo proceso metu dėl gnybtų padėties nustatymo siūlės ir lanko smūgio plokštės suvaržymo suvirinimo įtempio pabaigoje susidaro didelis tempimas;
Kai lankas juda į gnybtų padėties nustatymo siūlę ir lanko smūgio plokštę, dėl šios dalies šiluminio plėtimosi ir deformacijos suvirinimo gnybto skersinis tempiamasis įtempis atsipalaiduoja, o surišimo jėga sumažėja taip, kad suvirinimo metalas kaip tik sukietėja prie suvirinimo gnybto Gnybtų įtrūkimai susidaro dėl didelio tempimo įtempio.
Remiantis pirmiau minėtų priežasčių analize, siūlomos dvi atsakomosios priemonės:
Vienas iš jų yra padidinti lanko smūgio plokštės plotį, kad padidėtų jos surišimo jėga;
Antrasis – naudoti išpjovą elastingą suvaržymo lanko smūgio plokštę.
Tačiau praktiškai ėmusis aukščiau išvardytų atsakomųjų priemonių, problema nebuvo veiksmingai išspręsta:
Pavyzdžiui, nors naudojama elastinga suvaržymo lanko smūgio plokštė, išilginės suvirinimo siūlės galinių įtrūkimų vis tiek atsiras, o galiniai įtrūkimai dažnai atsiranda suvirinant mažo storio, mažo standumo ir priverstinio surinkimo cilindrą;
Tačiau kai išilginėje cilindro išilginės siūlės dalyje yra gaminio bandymo plokštė, nors suvirinimas ir kitos sąlygos yra tokios pačios kaip ir tada, kai gaminio bandymo plokštės nėra, išilginėje siūlėje yra nedaug galinių įtrūkimų.
Atlikus pakartotinius bandymus ir analizę, nustatyta, kad įtrūkimų atsiradimas išilginės siūlės gale yra susijęs ne tik su neišvengiamu dideliu tempimo įtempimu galinėje siūlėje, bet ir su keletu kitų itin svarbių priežasčių.
Pirma. Galinių įtrūkimų priežasčių analizė
1. Temperatūros lauko pokyčiai gnybto suvirinimo siūlėje
Lankinio suvirinimo metu, kai suvirinimo šilumos šaltinis yra arti išilginės siūlės galo, normalios temperatūros laukas siūlės gale pasikeis ir kuo jis arčiau galo, tuo didesnis pokytis.
Kadangi lanko smūgio plokštės dydis yra daug mažesnis nei cilindro, jos šiluminė talpa taip pat yra daug mažesnė, o lanko smūgio plokštės ir cilindro ryšys yra tik suvirinimo būdu, todėl jis gali būti laikomas daugiausia nepertraukiamu. .
Todėl gnybtų suvirinimo siūlės šilumos perdavimo būklė yra labai prasta, todėl pakyla vietinė temperatūra, keičiasi išlydyto baseino forma, atitinkamai padidės įsiskverbimo gylis. Išlydyto baseino kietėjimo greitis sulėtėja, ypač kai lanko smūgio plokštės dydis yra per mažas, o suvirinimo siūlė tarp lanko smūgio plokštės ir cilindro yra per trumpa ir per plona.
2. Suvirinimo šilumos tiekimo įtaka
Kadangi suvirinimo šilumos įėjimas, naudojamas suvirinant povandeniniu lanku, dažnai yra daug didesnis nei naudojant kitus suvirinimo būdus, įsiskverbimo gylis yra didelis, nusėdusio metalo kiekis yra didelis ir jis yra padengtas srauto sluoksniu, todėl išlydytas baseinas yra didelis ir išlydyto baseino kietėjimo greitis yra didelis. Suvirinimo siūlės ir suvirinimo siūlės aušinimo greitis yra lėtesnis nei taikant kitus suvirinimo būdus, todėl susidaro stambesni grūdeliai ir rimtesnė segregacija, dėl ko susidaro itin palankios sąlygos karštiems įtrūkimams susidaryti.
Be to, šoninis suvirinimo siūlės susitraukimas yra daug mažesnis nei tarpo atidarymas, todėl gnybtinės dalies šoninė tempimo jėga yra didesnė nei kitų suvirinimo būdų. Tai ypač pasakytina apie nuožulnus vidutinio storio plokštes ir nenusklembtas plonesnes plokštes.
3. Kitos situacijos
Jei atliekamas priverstinis surinkimas, surinkimo kokybė neatitinka reikalavimų, priemaišų, tokių kaip S ir P, kiekis netauriajame metale yra per didelis ir dėl segregacijos taip pat gali atsirasti įtrūkimų.
Antra, terminalo įtrūkimo pobūdis
Galiniai plyšiai pagal savo pobūdį priskiriami šiluminiams plyšiams, o šiluminius plyšius pagal jų susidarymo stadiją galima skirstyti į kristalizacijos plyšius ir puskietosios fazės plyšius. Nors dalis, kurioje susidaro gnybtų plyšys, kartais yra gnybtas, kartais jis yra 150 mm atstumu nuo srities aplink terminalą, kartais tai yra paviršinis įtrūkimas, o kartais - vidinis įtrūkimas, o dauguma atvejų yra vidiniai įtrūkimai, atsiranda aplink terminalą.
Galima pastebėti, kad gnybto įtrūkimo pobūdis iš esmės priklauso pusiau kietosios fazės plyšiui, ty kai suvirinimo gnybtas vis dar yra skystos būsenos, nors išlydytas baseinas šalia gnybto yra sukietėjęs, jis vis dar yra aukšta temperatūra, šiek tiek žemiau kietojo kūno linijos.
Virintinės siūlės paviršinis sluoksnis, esantis šalia paviršiaus, lengvai išsklaido šilumą, temperatūra yra palyginti žema, o jis jau turi tam tikrą stiprumą ir puikų plastiškumą, todėl gnybtų įtrūkimai dažnai yra suvirinimo siūlės viduje ir jų negalima aptikti plika akimi.
Trečia. Priemonės, apsaugančios nuo galinių įtrūkimų
Iš aukščiau pateiktos galinių įtrūkimų priežasčių analizės matyti, kad svarbiausios priemonės panardinamojo lankinio suvirinimo išilginių siūlių galiniams įtrūkimams pašalinti yra:
1. Atitinkamai padidinkite lanko smūgio plokštės dydį
Žmonės dažnai nėra pakankamai susipažinę su lanko smūgio plokštės svarba, manydami, kad lanko smūgio plokštės funkcija yra tik išvesti lanko kraterį iš suvirinimo, kai lankas uždarytas. Siekiant taupyti plieną, kai kurie lanko smogtuvai daromi labai maži ir tampa tikrais „lanko mušikliais“. Ši praktika yra labai klaidinga. Lanko smūgio plokštė turi keturias funkcijas:
(1) Nutrūkusią suvirinimo siūlės dalį, kai paleidžiamas lankas, ir lanko kraterį, kai lankas sustabdomas, nukreipkite į suvirinimo siūlės išorę.
(2) Sustiprinkite išilginės siūlės galinės dalies suvaržymo laipsnį ir atlaikykite didelį tempimo įtempį, susidarantį galinėje dalyje.
(3) Pagerinkite gnybtų dalies temperatūros lauką, kuris yra palankus šilumos laidumui ir nepakelia gnybto dalies temperatūros per aukštai.
(4) Pagerinkite magnetinio lauko pasiskirstymą terminalo dalyje ir sumažinkite magnetinio įlinkio laipsnį.
Norint pasiekti pirmiau minėtus keturis tikslus, lanko smūgio plokštė turi būti pakankamo dydžio, storis turi būti toks pat kaip suvirinimo, o dydis turėtų priklausyti nuo suvirinimo siūlės dydžio ir plieno plokštės storio. Bendrojo slėgio indų ilgis ir plotis turėtų būti ne mažesni kaip 140 mm.
2. Atkreipkite dėmesį į lanko smūgio plokštės surinkimą ir suvirinimą
Suvirinimas tarp lanko smūgio plokštės ir cilindro turi būti pakankamo ilgio ir storio. Paprastai tariant, suvirinimo siūlės ilgis ir storis turi būti ne mažesni kaip 80% lanko smūgio plokštės pločio ir storio, todėl reikalingas nuolatinis suvirinimas. Jo negalima tiesiog „taškiniu“ suvirinti. Abiejose išilginės siūlės pusėse reikia užtikrinti pakankamą suvirinimo storį vidutinėms ir storoms plokštėms, o prireikus atverti tam tikrą griovelį.
3. Atkreipkite dėmesį į cilindro galinės dalies pozicionavimo suvirinimą
Atliekant suvirinimą, kai cilindras suapvalinamas, siekiant dar labiau padidinti suvaržymo laipsnį išilginės siūlės gale, suvirinimo siūlės ilgis išilginės siūlės gale turi būti ne mažesnis kaip 100 mm ir turi būti pakankamas suvirinimo storis ir neturėtų būti įtrūkimų, Defektai, tokie kaip suliejimo trūkumas.
4. Griežtai kontroliuokite suvirinimo šilumos tiekimą
Slėginių indų suvirinimo proceso metu suvirinimo šilumos tiekimas turi būti griežtai kontroliuojamas. Tai ne tik užtikrina suvirintų jungčių mechanines savybes, bet ir atlieka labai svarbų vaidmenį užkertant kelią įtrūkimams. Povandeninio lankinio suvirinimo srovės dydis turi didelę įtaką gnybto įtrūkimo jautrumui, nes suvirinimo srovės dydis yra tiesiogiai susijęs su temperatūros lauku ir suvirinimo šilumos įvedimu.
5. Griežtai kontroliuokite išlydyto baseino formą ir suvirinimo formos koeficientą
Suvirinimo baseino forma ir formos faktorius suvirinant povandeniniu lankiniu būdu yra glaudžiai susiję su jautrumu suvirinimo įtrūkimams. Todėl suvirinimo baseino dydis, forma ir formos veiksnys turi būti griežtai kontroliuojami.
Keturi. Išvada
Labai dažnai susidaro išilginės siūlės gnybtų įtrūkimai, kai cilindro išilginei siūlei suvirinti naudojamas povandeninis lankinis suvirinimas, ir tai jau daug metų nebuvo gerai išspręsta. Atliekant bandymą ir analizę, pagrindinė įtrūkimų atsiradimo povandeninio lankinio suvirinimo išilginės siūlės gale priežastis yra bendro didelio tempimo įtempio ir ypatingo temperatūros lauko šioje dalyje rezultatas.
Praktika įrodė, kad tokios priemonės, kaip tinkamas lanko smūgio plokštės dydžio padidinimas, suvirinimo suvirinimo kokybės kontrolės stiprinimas ir griežta suvirinimo šilumos tiekimo bei suvirinimo siūlės formos kontrolė, gali veiksmingai užkirsti kelią įtrūkimams panardinimo pabaigoje. lankinis suvirinimas.
Paskelbimo laikas: 2023-01-01
