Gaminant slėginius indus, kai cilindro išilginei siūlei suvirinti naudojamas povandeninis lankinis suvirinimas, išilginės suvirinimo siūlės gale arba šalia jo dažnai susidaro įtrūkimai (toliau – galiniai įtrūkimai).
Daugelis žmonių tai ištyrė ir mano, kad pagrindinė gnybto įtrūkimo priežastis yra ta, kad kai suvirinimo lankas yra arti išilginės suvirinimo siūlės galo, suvirinimo siūlė plečiasi ir deformuojasi ašine kryptimi, o ją lydi skersinis įtempimas. vertikali ašies kryptis. atvira deformacija;
Valcavimo, gamybos ir surinkimo procese cilindras taip pat turi šalto darbo kietėjimo įtempį ir surinkimo įtempį; suvirinimo proceso metu dėl gnybtų padėties nustatymo siūlės ir lanko smūgio plokštės suvaržymo suvirinimo siūlės gale susidaro didelis tempimas. stresas;
Kai lankas juda į gnybtų padėties nustatymo siūlę ir lanko smūgio plokštę, dėl šios dalies šiluminio plėtimosi ir deformacijos skersinis tempiamasis įtempis suvirinimo siūlės gale sumažėja, o suvaržymo jėga sumažėja taip, kad suvirinimo siūlė suvirinimo pabaigoje ką tik sustingęs metalas sumažėja. Dėl didelių tempimo įtempių susidaro galiniai įtrūkimai.
Remiantis pirmiau pateikta priežasčių analize, siūlomi du sprendimai:
Vienas iš jų yra padidinti lanko smūgio plokštės plotį, kad padidėtų jos surišimo jėga;
Antrasis – naudoti išpjovą elastingą suvaržymo lanko paleidimo plokštę.
Tačiau praktiškai ėmusis aukščiau išvardytų atsakomųjų priemonių, problema nebuvo veiksmingai išspręsta:
Pavyzdžiui, nors naudojama elastinga suvaržymo lanko uždegimo plokštė, išilginės suvirinimo siūlės galinis plyšys vis tiek susidarys, o gnybtų įtrūkimai dažnai atsiranda, kai suvirinimo storis mažas, standumas mažas ir cilindro korpusas surenkamas priverstinai;
Tačiau, kai išilginėje cilindro išilginės siūlės dalyje yra gaminio bandymo plokštė, nors suvirinimo tašku situacija yra tokia pati kaip ir be gaminio bandymo plokštės, išilginė siūlė retai sukuriama, kad susidarytų galiniai įtrūkimai.
Po pakartotinių bandymų ir analizės nustatyta, kad išilginių siūlių gnybtų įtrūkimų susidarymas yra susijęs ne tik su neišvengiamu dideliu tempimo įtempimu ties gnybto suvirinimo siūle, bet ir su keletu kitų itin svarbių priežasčių.
Vienas. Galinių įtrūkimų priežasčių analizė
1. Terminalo suvirinimo siūlės temperatūros lauko pokyčiai
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 valdymo plokštės dydis yra daug mažesnis nei cilindro, jos šiluminė talpa taip pat yra daug mažesnė, o lanko valdymo plokštė ir cilindras yra sujungti tik suvirinimo būdu, todėl dauguma jų gali būti laikomi nepertraukiamais.
Todėl gnybtų suvirinimo siūlės šilumos perdavimo būklė yra labai prasta, todėl padidės vietinė detalės temperatūra, pasikeis išlydyto baseino forma, padidės įsiskverbimo gylis ir išsilydusio baseino buvimo laikas. aukštoje temperatūroje taip pat taps ilgesnis. Išlydyto baseino kietėjimo greitis sulėtėja, ypač kai lanko uždegimo plokštės dydis yra per mažas, o suvirinimo siūlė tarp lanko uždegimo plokštės ir cilindro yra per trumpa arba 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. O 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, suvirinimo siūlės šoninis susitraukimas yra daug mažesnis nei tarpo atidarymas, todėl gnybtinės dalies šoninė tempimo jėga yra didesnė nei kitų suvirinimo būdų. Tai ypač pasakytina apie nuožulnias vidutines ir nenuskleistas plonesnes plokštes.
3. Kitos situacijos
Jei yra priverstinis surinkimas, surinkimo kokybė neatitinka reikalavimų, o priemaišų, tokių kaip S ir P, kiekis netauriajame metale yra per didelis ir atsiskiria, dėl to taip pat gali atsirasti įtrūkimų.
Antra: galinių įtrūkimų pobūdis
Galiniai plyšiai pagal savo pobūdį priskiriami karštiesiems įtrūkimams, o karštieji įtrūkimai gali būti skirstomi į kristalinius ir pokietinius plyšius pagal jų susidarymo stadijas. Nors dalis, kurioje susidaro terminalo plyšys, kartais yra gnybtas, kartais 150 mm atstumu nuo srities aplink terminalą, kartais tai yra paviršinis įtrūkimas, kartais vidinis įtrūkimas, o dauguma atvejų yra vidiniai įtrūkimai aplink terminalą.
Matyti, kad gnybto įtrūkimas iš esmės yra nepilnas įtrūkimas, tai yra, kai suvirinimo gnybtas vis dar yra skystos būsenos, nors šalia gnybto esantis išlydytas baseinas sustingo, jis vis dar yra aukštos temperatūros. šiek tiek žemiau solidaus. Esant nuliniam stipriui, gnybte, veikiant sudėtingam suvirinimo įtempiui (daugiausia tempimui), susidaro įtrūkimai,
Suvirinimo siūlės paviršinis sluoksnis, esantis šalia paviršiaus, lengvai išsklaido šilumą, temperatūra yra palyginti žema, jis turi tam tikrą stiprumą ir puikų plastiškumą, todėl gnybtinis įtrūkimas dažnai yra suvirinimo siūlės viduje ir negali būti aptiktas plika akimi.
Trys. 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. Tinkamai padidinkite lanko valdymo plokštės dydį
Žmonės dažnai nėra pakankamai susipažinę su lanko smūgio plokštės svarba, manydami, kad lanko smūgio plokštės funkcija yra tik nukreipti lanko kraterį lanko uždarymo metu į suvirinimo siūlės išorę. Siekiant taupyti plieną, kai kurie lanko bandomąją plokštę padaro labai mažą ir tampa tikra „lanko valdymo plokšte“. Ši praktika yra labai klaidinga. Lanko uždegimo plokštė turi keturias funkcijas:
(1) Nutrūkusią suvirinimo siūlės dalį nukreipkite į suvirinimo siūlės išorę ir lanko kraterį uždarant lanką.
(2) Sutvirtinkite išilginės siūlės galinės dalies suvaržymą ir atlaikykite didelį tempimo įtempį, kurį sukelia galinė dalis.
(3) Pagerinkite gnybtų dalies temperatūros lauką, kuris yra palankus šilumos laidumui ir nepakelia gnybto dalies temperatūros per aukštai.
(4) Pagerinkite magnetinio lauko pasiskirstymą terminale ir sumažinkite magnetinio įlinkio laipsnį.
Kad būtų pasiekti pirmiau minėti keturi tikslai, lanko smūgio plokštė turi būti pakankamo dydžio, o storis turi būti toks pat, kaip ir suvirinimo siūlės. Dydis turėtų būti nustatomas pagal suvirinimo siūlės dydį ir plieno plokštės storį. Bendrojo slėgio indų ilgis ir plotis turėtų būti ne mažesni kaip 140 mm.
2. Atkreipkite dėmesį į lankinio uždegimo plokštės surinkimą ir suvirinimą
Taškinis suvirinimas tarp lanko valdymo plokštės ir cilindro turi būti pakankamo ilgio ir storio. Paprastai tariant, suvirinimo siūlės ilgis ir storis turi būti ne mažesni kaip 80 % lanko bandomosios plokštės pločio ir storio, todėl reikalingas nuolatinis suvirinimas. Suvirinimo tiesiog „pastebėti“ neįmanoma. Abiejose išilginės siūlės pusėse turi būti užtikrintas pakankamas vidutinės ir sunkios plokštės suvirinimo storis, o prireikus atidaromas tam tikras griovelis.
3. Atkreipkite dėmesį į cilindro galinės dalies suvirinimą
Siekiant dar labiau sustiprinti išilginės siūlės galo suvaržymą suvirinant suvirinant po cilindro suapvalinimo, suvirinimo siūlės ilgis išilginės siūlės gale turi būti ne mažesnis kaip 100 mm, o siūlės storis turi būti pakankamas. , ir neturėtų būti įtrūkimų, Defektai, tokie kaip susiliejimo trūkumas.
4. Griežtai kontroliuokite suvirinimo šilumos tiekimą
Slėginių indų suvirinimo metu turi būti griežtai kontroliuojamas suvirinimo šilumos tiekimas, o tai ne tik užtikrina suvirintų jungčių mechanines savybes, bet ir atlieka labai svarbų vaidmenį užkertant kelią įtrūkimų atsiradimui. Povandeninio lankinio suvirinimo suvirinimo srovės dydis turi didelę įtaką gnybtų plyšio jautrumui, nes suvirinimo srovės dydis yra tiesiogiai susijęs su temperatūros lauku ir suvirinimo šilumos kiekiu.
5. Griežtai kontroliuokite išlydyto baseino formą ir suvirinimo siūlės formavimo koeficientą
Suvirinimo baseino forma ir povandeninio lankinio suvirinimo formavimo koeficientas yra glaudžiai susiję su suvirinimo įtrūkimų jautrumu. Todėl suvirinimo baseino dydis, forma ir formavimo koeficientas taip pat turėtų būti griežtai kontroliuojami.
Keturi. Išvada
Itin dažnai susidaro išilginės siūlės gnybtų įtrūkimai, kai suvirinant povandeninį lankinį cilindro išilginę siūlę, tai jau daug metų nebuvo gerai išsprendžiama. Atliekant bandymą ir analizę, pagrindinė panardinamojo lankinio suvirinimo išilginės siūlės galinio plyšio priežastis yra didelis tempimo įtempis ir specialus temperatūros laukas šioje dalyje, kurie yra abiejų šių dalykų bendro poveikio rezultatas.
Praktika įrodė, kad tokios priemonės kaip tinkamas lanko uždegimo plokštės dydžio padidinimas, suvirinimo suvirinimo kokybės kontrolės stiprinimas ir griežta suvirinimo šilumos kiekio bei suvirinimo siūlės formos kontrolė gali veiksmingai užkirsti kelią galinių įtrūkimų atsiradimui panardinant. lankinis suvirinimas.
