溶接亀裂は、その性質をポイントに溶接することで、熱い亀裂、再加熱亀裂、冷たい亀裂、積層裂傷などに分割できます。以下は、特定の精緻化のためのさまざまな亀裂、特性、予防方法の原因に関するみです。
1。熱亀裂
溶接中の高温で生成され、いわゆる熱亀裂があります。これは、元のオーステナイト粒界に沿って亀裂があることを特徴としています。溶接金属材料（低合金高強度鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、アルミニウム合金、いくつかの特別な金属など）によると、熱亀裂、温度範囲、主な理由も異なります。現在、熱亀裂は、結晶化亀裂、液化亀裂、多国間亀裂などの3つの主要なカテゴリに分割されています。
（1）結晶化亀裂は、より多くの不純物、低合金鋼溶接（S、P、C、SIを含む）および単相オーステナイト鋼、ニッケルベースの合金、およびいくつかのアルミニウム合金溶接を含む炭素鋼で主に生成されます。この亀裂は結晶化の溶接プロセスにあり、金属収縮の固化により、固相線の近くでは、残留液体金属は不十分であり、結晶亀裂に沿って応力が発生すると、タイムリーに添加できません。
予防措置は次のとおりです。冶金因子では、溶接金属組成の適切な調整、硫黄、リン、炭素、その他の有害な不純物の溶接を制御する脆性温度ゾーンの範囲を短縮します。溶接金属粒、つまりMo、V、Ti、Nbなどの要素を適切に追加すること。テクノロジーの観点から見ると、溶接前に予熱し、エネルギーラインを制御し、ジョイントの制約やその他の側面を予防および制御することができます。
（2）近距離ゾーンの液化亀裂は、オーステナイト粒界に沿って亀裂する一種のマイクロクラックであり、サイズが非常に小さく、HAZまたは層間の近距離ゾーンで発生します。その原因は、一般に、高温での縫い目領域の金属または溶接中間層金属近くの溶接によるものであるため、低融合共晶成分上のオーステナイト粒界のこれらの領域は、オーステナイト間顆粒間亀裂に沿った引張応力の作用と液化亀裂の形成の作用下で再溶解されます。
この種の亀裂予防と制御の測定と結晶化亀裂は、基本的に同じです。特に冶金では、硫黄、リン、シリコン、ホウ素、およびコンテンツのその他の低融合共系の構成要素を減らすために可能な限り効果的です。その過程で、ラインエネルギーを減らし、溶融プールの融解線の凹面を減らすことができます。
（3）多ヨン化亀裂は、多角形の形成中の高温での非常に低い可塑性によって引き起こされます。この亀裂は一般的ではなく、その予防と制御の測定値を溶接に追加して、MO、W、TIなどの要素の多角化励起エネルギーを改善することができます。
2。亀裂の再加熱
通常、鋼および高温合金の沈殿強化要素（低合数高強度鋼、パーリティック耐熱鋼、降水量が強化された高温合金、およびオーステナイト系のステンレス鋼を含む）で発生しますが、溶接後の亀裂は見つかりませんでしたが、熱処理プロセスでは亀裂がありませんでした。再加熱亀裂は、過熱した粗い結晶部品の溶接熱罹患地域で発生します。その方向は、オーステナイトの粗い結晶粒界伸びの融合線に沿ってあります。
材料の選択からの再加熱亀裂の予防と制御、細かい穀物鋼を選択できます。プロセスの観点から、より小さな線エネルギーを選択し、予熱温度を高く選択し、その後の熱測定では、ストレス集中を避けるために低いマッチング溶接材料を選択します。
3。冷たい亀裂
主に高、中程度の炭素鋼、低、中程度の合金鋼溶接熱罹患ゾーンで発生しますが、いくつかの超高強度鋼、チタン、チタン合金などの一部の金属も溶接で発生します。一般に、鋼のグレードの硬化傾向、溶接継手の水素含有量と分布、および関節は、閉じ込めストレスの状態にさらされます。元素水素の作用下で溶接後に形成されたマルテンサイト組織は、引張応力とともに冷たい亀裂が形成されます。彼の形成は、一般的にクリスタルまたはクリスタルに沿っています。冷たい亀裂は一般に、つま先の亀裂、溶けた亀裂、根亀裂に分類されます。
コールドクラックの予防と制御は、ワークピースの化学組成、溶接材料の選択、および3つの側面のプロセス測定からのものです。低い炭素相当の材料を選択してみてください。溶接消耗品は低水素電極で選択する必要があります。溶接は低強度と一致する必要があります。材料の低温亀裂傾向は、オーステナイト溶接消耗品を選択することもできます。ラインエネルギー、予熱、加熱後の治療の合理的な制御は、プロセス測定のコールドクラッキングを防止および制御することです。
鋼、溶接材料の使用、さまざまな種類の構造、鋼鉄、およびさまざまな特定の条件の構造による溶接生産では、さまざまな形の冷たい亀裂があるかもしれません。ただし、生産でしばしば遭遇する主なことは、亀裂が遅れることです。
遅延亀裂には、次の3つのフォームがあります。
（1）溶接のつま先の亀裂 - この亀裂は、基本材料と溶接の接合部で発生し、明らかなストレス集中領域があります。亀裂の方向は、多くの場合、溶接チャネルに平行であり、一般に溶接のつま先の表面から親材料の膨張の深さまで始まります。
（2）溶接チャネルの下での亀裂 - この亀裂は、しばしば硬化傾向に発生し、溶接熱に影響を受けたゾーンの水素含有量が増加します。通常、亀裂方向は融合ラインと平行です。
（3）根亀裂 - この亀裂は、遅延亀裂のより一般的な形態の1つであり、主に水素含有量が高く、予熱温度が不十分な場合に発生します。このタイプの亀裂は、溶接のつま先の亀裂に似ており、応力濃度が最大である溶接の根元に由来します。根亀裂は、熱罹患ゾーンの粗い粒界または溶接金属で発生する可能性があります。
鋼のグレードの硬化傾向、溶接接合部の水素含有量とその分布、および閉じ込め応力にさらされる関節の状態は、高強度鋼を溶接するときに冷たい亀裂を生成する3つの主要な因子です。これらの3つの要因は相互に関連しており、特定の条件下で相互に強化されています。
鋼のグレードの硬化傾向は、主に化学組成、プレートの厚さ、溶接プロセス、冷却条件によって決定されます。溶接すると、鋼鉄グレードの硬化傾向が大きいほど、亀裂を生成する可能性が高くなります。鋼の硬化が亀裂を引き起こすのはなぜですか？次の2つの側面にまとめることができます。
A：脆性硬いマルテンサイト組織の形成 - マルテンサイトは、鉄の超飽和固形溶液中の炭素であり、間質原子を伴う炭素原子が格子に存在するため、鉄原子は平衡位置から逸脱し、格子は大きな出界を受け、組織が硬化した状態になります。特に溶接条件では、加熱温度の縫い目領域の近くで非常に高くなるため、オーステナイトの粒子の成長は真剣に起こります。急速な冷却の場合、粗いオーステナイトは粗いマルテンサイトに変換されます。金属の強度の理論がわかっていることから、マルテンサイトは脆くて硬い組織であり、骨折の発生によりエネルギーが少なくなります。
B：硬化はより多くの格子欠陥を形成します - 金属が熱的に不均衡な条件にさらされると、多数の格子欠陥が形成されます。これらの格子欠陥は、主に空室と脱臼です。ストレスと熱の不均衡の条件下で、溶接熱罹患ゾーンの熱応力の増加により、空室と脱臼の両方が動き、収集し、その濃度が特定の臨界値に達すると、亀裂源が形成されます。ストレスの継続的な作用の下で、拡大は継続的に発生し、巨視的な亀裂を形成します。
水素は、高強度鋼の溶接のコールド亀裂を引き起こす重要な要因の1つであり、遅延の特徴を持っているため、多くの文献では、水素によって引き起こされる遅延亀裂が「水素亀裂」と呼ばれます。実験的研究では、高強度鋼溶接接合部の水素含有量が高いほど、局所水素含有量が特定の臨界値に達すると亀裂が現れ始め、この値は亀裂の臨界水素含有量と呼ばれる亀裂に対する感受性が大きくなることが証明されています。
さまざまな鋼のコールドクラッキング[H] Cr値は異なり、鋼、鋼の化学組成、予熱温度、および冷却条件に関連しています。
1：溶接のとき、溶接材料の湿気、溶接のベベルでの錆とオイル、および周囲湿度はすべて、溶接の水素濃縮の原因です。一般に、基材とワイヤーの水素の量は非常に少ないが、電極のフラックススキンの水分と空気中の水分は無視できず、水素濃縮の主な供給源になることはできません。
2：溶解度と拡散能力の異なる金属組織の水素は異なり、オーステナイトの溶解度の水素はフェライト溶解度よりもはるかに大きい。したがって、オーステナイトからフェライトへの移行への溶接の場合、水素の溶解度は突然低下します。同時に、オーステナイトからフェライトへの移行まで、水素の拡散速度は反対です。
高温で溶接すると、溶解度が急激に減少するため、溶融プール、その後の冷却および固化プロセスで大量の水素が溶解します。
4。層状裂け目
それは内部の低温亀裂です。厚いプレートのベースメタルまたは溶接熱の影響を受けたゾーンに限定されており、主に「L」、「T」、「+」タイプジョイントで発生します。可塑性の方向の厚さに沿って丸い厚い鋼板として定義されているだけでは、溶接収縮ひずみの方向に耐えるのに十分ではなく、段階のような冷たい亀裂のベースメタルで発生しました。一般に、ローリングプロセスの厚い鋼板により、帯域包有物の回転方向に平行に巻かれたスチール内のいくつかの非金属包有物は、それぞれの導電率の機械的特性に鋼板によって引き起こされるこれらの包有物です。材料の選択における層状裂け目の予防と制御は、洗練された鋼から、つまり鋼板の高性能へのZの選択を選択できます。また、片側溶接を避けるため、またはベベルのストレスの側面にZを耐えるために、ジョイント設計フォームを改善することもできます。
層状の裂け目と冷たい亀裂は異なり、それは生成され、鋼の強度レベルは何もすることもありません。主に鋼の包有物の量と形態の分布です。一般に、低炭素鋼、低合金の高強度鋼、さらにはアルミニウム合金プレートなどの丸い厚い鋼板が層状裂け目に現れます。層状裂傷の場所に応じて、3つのカテゴリにほぼ分割できます。
最初のタイプは、溶接のつま先の冷たい亀裂によって誘発される層状裂傷の形成または溶接の熱罹患ゾーンの根です。
2番目のタイプは、包含物の亀裂に沿った溶接熱罹患ゾーンであり、最も一般的なエンジニアリング層状裂傷です。
3番目のカテゴリは、包有物の亀裂に沿った基本材料の熱罹患ゾーンから離れており、一般に、より多くのMNSフレーク包有物を備えた厚いプレート構造に表示されます。
層状の裂け目の形態と、タイプ、形状、分布の包含、および密接な関係の位置。フレークなMNS包有物に沿った転がり方向が支配的である場合、層状裂傷が直線で支配的である場合、Al包含物が不規則なステップで支配的である場合、層状裂傷には明確なステップがあります。
厚いプレート構造の溶接、特にT型および角度関節、剛性拘束条件では、溶接収縮は基本材料の厚さの方向にあり、多くの引張応力と緊張を生成します。株が塩基金属のプラスチック変形能力を超えると、包有物と金属マトリックスは、微小マトリックスと微小マトリックスの微小マトリックスが密集していると、微小マトリックスが密集しています。包含物の拡張が配置され、いわゆる「プラットフォーム」の形成があります。
主に以下の側面において、層状の引き裂きに影響を与える多くの要因があります。
1：形態のタイプ、量、および分布の非金属包有物は、層状裂傷の重要な原因であり、鋼の異方性、基本的な違いの機械的特性によって引き起こされます。
2：Z方向閉じ込め応力溶接プロセスで厚壁の溶接構造は、異なるz方向閉じ込め応力、溶接後の残留応力と負荷に耐えるために、層状裂傷の機械的条件によって引き起こされます。
3：水素の効果は一般に、層状の裂け目に誘発される熱に影響を受けたゾーンの近くにあると考えられています。水素は重要な影響因子です。
層状裂傷の影響は非常に大きいため、害は非常に深刻であるため、建設前に層状裂傷に対する鋼の感受性を判断する必要があります。
一般的に使用される評価方法は、z方向引張セクションの収縮とピン方向の臨界ストレス法です。層状の裂傷を防ぐために、セクションの収縮は15％未満であってはなりません。一般に、= 15 〜20％が25％の場合、抗laminarが優れていることを望んでいます。
層状の引き裂きを防ぐために、主に次の側面から対策を講じる必要があります。
第一に、広く使用されている鉄の脱硫法と真空脱ガスの精製鋼は、{{{0}}}} 003〜0.005％の硫黄含有量から溶け込むことができます。
第二に、硫化物包有物の形式を制御することは、MNSを硫化物の他の元素に変えることであり、熱いローリングで伸びることが困難であり、異方性を減らすことです。現在、広く使用されている要素は、カルシウムと希土類元素です。上記の処理を行うと、鋼はz方向セクションの50〜70％の収縮で製造され、積層涙鋼板に抵抗できます。
第三に、層流の裂傷を防ぐという観点から、設計と建設プロセスは主にz方向のストレスとストレス集中を回避するためであり、特定の尺度は次の例で言及されています。
（1）ストレス濃度を防ぐために、両側溶接の代わりに、両側溶接の代わりに、溶接の根帯の応力状態を緩和することができる。
（2）過度の応力を生成しないように、溶接中の大量の完全溶接ではなく、より少ない溶接で溶接を少なくして対称的なフィレット溶接の使用。
（3）Z方向応力を受けた側でベベルを作る必要があります。
（4）T型ジョイントの場合、溶接根の亀裂を防ぐために、低強度溶接材料の層をクロスプレートに事前に停止させ、溶接ひずみを中程度にすることができます。
（5）冷蔵亀裂によって引き起こされる層状裂傷を防ぐために、水素の量を減らし、予熱を増加させ、中間層の温度を制御するなど、冷たい亀裂を防ぐためのいくつかの手段を可能な限り採用する必要があります。
