تدابير لمنع التشققات النهائية بشكل فعال في اللحام الطولي اللحام القوسي المغمور

في صناعة أوعية الضغط ، عند استخدام اللحام القوسي المغمور في لحام اللحام الطولي للأسطوانة ، غالبًا ما تحدث الشقوق (يشار إليها فيما يلي باسم الشقوق الطرفية) عند نهاية اللحام الطولي أو بالقرب منه.

أجرى العديد من الأشخاص بحثًا حول هذا الأمر ، ويعتقدون أن السبب الرئيسي للشقوق الطرفية هو أنه عندما يكون قوس اللحام قريبًا من طرف اللحام الطولي ، يتمدد اللحام ويشوه في الاتجاه المحوري ، ويصاحبه توتر عرضي في الاتجاه الرأسي والمحوري.تشوه مفتوح

يحتوي جسم الأسطوانة أيضًا على إجهاد تصلب العمل البارد وإجهاد التجميع في عملية الدرفلة والتصنيع والتجميع ؛أثناء عملية اللحام ، بسبب تقييد اللحام الموضع النهائي ولوحة ضربة القوس ، يتم إنشاء امتداد كبير في نهاية إجهاد اللحام ؛

عندما يتحرك القوس إلى لحام تحديد الموضع الطرفي ولوحة ضرب القوس ، بسبب التمدد الحراري والتشوه لهذا الجزء ، يتم تخفيف إجهاد الشد المستعرض لمحطة اللحام ، ويتم تقليل قوة الربط ، بحيث يكون معدن اللحام فقط تصلب عند طرف اللحام تتشكل الشقوق الطرفية بواسطة إجهاد شد كبير.

بناءً على تحليل الأسباب المذكورة أعلاه ، يُقترح إجراءان مضادان:

الأول هو زيادة عرض صفيحة إضراب القوس لزيادة قوة الربط الخاصة بها ؛

والثاني هو استخدام صفيحة إضراب قوسية مرنة مشقوقة.

ومع ذلك ، بعد اتخاذ الإجراءات المضادة المذكورة أعلاه في الممارسة العملية ، لم يتم حل المشكلة بشكل فعال:

على سبيل المثال ، على الرغم من استخدام صفيحة الضرب القوسية المرنة المقيدة ، إلا أن الشقوق الطرفية للحام الطولي ستظل تحدث ، وغالبًا ما تحدث الشقوق الطرفية عند لحام الأسطوانة بسمك صغير وصلابة منخفضة وتجميع قسري ؛

ومع ذلك ، عندما تكون هناك لوحة اختبار للمنتج في الجزء الممتد من اللحام الطولي للأسطوانة ، على الرغم من أن اللحام النقطي والظروف الأخرى هي نفسها عند عدم وجود لوحة اختبار المنتج ، إلا أن هناك عددًا قليلاً من الشقوق الطرفية في خط اللحام الطولي.

بعد الاختبارات والتحليلات المتكررة ، وجد أن حدوث التشققات في نهاية خط اللحام الطولي لا يرتبط فقط بضغط الشد الكبير الذي لا مفر منه في نهاية اللحام ، ولكنه يرتبط أيضًا بالعديد من الأسباب الأخرى المهمة للغاية.

أولاً.تحليل أسباب الشقوق الطرفية

1. التغيرات في مجال درجة الحرارة في اللحام النهائي

أثناء اللحام بالقوس ، عندما يكون مصدر حرارة اللحام قريبًا من نهاية اللحام الطولي ، سيتغير مجال درجة الحرارة العادية في نهاية اللحام ، وكلما اقتربنا من النهاية ، زاد التغيير.

نظرًا لأن حجم لوحة ضربة القوس أصغر بكثير من حجم الأسطوانة ، فإن سعتها الحرارية أيضًا أصغر بكثير ، والاتصال بين لوحة ضربة القوس والأسطوانة يتم فقط عن طريق اللحام النقطي ، لذلك يمكن اعتبارها في الغالب غير متصلة .

لذلك ، فإن حالة نقل الحرارة للحام الطرفي سيئة للغاية ، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة المحلية ، وتغير شكل البركة المنصهرة ، كما سيزداد عمق الاختراق وفقًا لذلك.تتباطأ سرعة التصلب في البركة المنصهرة ، خاصة عندما يكون حجم لوحة الضربة القوسية صغيرًا جدًا ، ويكون اللحام اللولبي بين لوحة الضربة القوسية والأسطوانة قصيرًا جدًا ورفيعًا جدًا.

2. تأثير حرارة اللحام المدخلات

نظرًا لأن مدخلات حرارة اللحام المستخدمة في اللحام القوسي المغمور غالبًا ما تكون أكبر بكثير من طرق اللحام الأخرى ، فإن عمق الاختراق كبير ، وكمية المعدن المترسب كبيرة ، وهي مغطاة بطبقة التدفق ، وبالتالي فإن البركة المنصهرة كبيرة و سرعة التصلب للبركة المنصهرة كبيرة.معدل التبريد لدرزة اللحام ودرزة اللحام أبطأ من طرق اللحام الأخرى ، مما ينتج عنه حبيبات خشنة وفصل أكثر خطورة ، مما يخلق ظروفًا مواتية للغاية لتوليد تشققات ساخنة.

بالإضافة إلى ذلك ، يكون الانكماش الجانبي للحام أصغر بكثير من فتحة الفجوة ، بحيث تكون قوة الشد الجانبية للجزء الطرفي أكبر من تلك المستخدمة في طرق اللحام الأخرى.هذا ينطبق بشكل خاص على الألواح ذات السماكة المتوسطة المشطوفة والألواح الرقيقة غير المشطوفة.

3. حالات أخرى

إذا كان هناك تجميع قسري ، فإن جودة التجميع لا تفي بالمتطلبات ، ويكون محتوى الشوائب مثل S و P في المعدن الأساسي مرتفعًا جدًا وسيؤدي الفصل أيضًا إلى حدوث تشققات.

ثانيًا ، طبيعة الشق الطرفي

تنتمي الشقوق الطرفية إلى الشقوق الحرارية حسب طبيعتها ، ويمكن تقسيم الشقوق الحرارية إلى شقوق بلورية وشقوق طور شبه صلب حسب مرحلة تكوينها.على الرغم من أن الجزء الذي يتشكل فيه الكراك الطرفي هو أحيانًا الطرف ، إلا أنه في بعض الأحيان يكون على بعد 150 مم من المنطقة المحيطة بالمحطة ، وأحيانًا يكون صدعًا سطحيًا ، وأحيانًا يكون صدعًا داخليًا ، ومعظم الحالات عبارة عن شقوق داخلية تحدث حول المحطة.

يمكن ملاحظة أن طبيعة الكراك الطرفي تنتمي أساسًا إلى صدع الطور شبه الصلب ، أي عندما يكون طرف اللحام لا يزال في حالة سائلة ، على الرغم من أن البركة المنصهرة بالقرب من المحطة قد تجمدت ، فإنها لا تزال عند درجة حرارة عالية أقل بقليل من خط الصلب ، حالة انعدام القوة ، يتم إنشاء تشققات تحت تأثير إجهاد اللحام المعقد (إجهاد الشد بشكل أساسي) عند الطرف ،

من السهل تبديد الحرارة من الطبقة السطحية للحام بالقرب من السطح ، ودرجة الحرارة منخفضة نسبيًا ، ولديها بالفعل قوة معينة وليونة ممتازة ، لذلك غالبًا ما توجد الشقوق الطرفية داخل اللحام ولا يمكن العثور عليها بالعين المجردة.

ثالث.تدابير لمنع الشقوق الطرفية

من التحليل أعلاه لأسباب التشققات الطرفية ، يمكن ملاحظة أن أهم التدابير للتغلب على الشقوق الطرفية للدرزات الطولية للحام القوسي المغمور هي:

1. قم بزيادة حجم لوحة قوس القوس بشكل مناسب

غالبًا ما لا يكون الناس على دراية كافية بأهمية صفيحة قوس القوس ، معتقدين أن وظيفة لوحة ضربة القوس هي فقط إخراج فوهة القوس من اللحام عند إغلاق القوس.من أجل توفير الفولاذ ، يتم تصنيع بعض أدوات الضرب بالقوس صغيرة جدًا وتصبح "مضاربين قوسين" حقيقيين.هذه الممارسات خاطئة جدا.لوحة الإضراب القوسية لها أربع وظائف:

(1) قم بقيادة الجزء المكسور من اللحام عند بدء القوس وحفرة القوس عند توقف القوس إلى الخارج من اللحام.

(2) تقوية درجة ضبط النفس في الجزء الطرفي من خط اللحام الطولي ، وتحمل إجهاد الشد الكبير المتولد في الجزء الطرفي.

(3) تحسين مجال درجة الحرارة للجزء الطرفي ، مما يؤدي إلى توصيل الحرارة ولا يجعل درجة حرارة الجزء الطرفي عالية جدًا.

(4) تحسين توزيع المجال المغناطيسي في الجزء الطرفي وتقليل درجة الانحراف المغناطيسي.

من أجل تحقيق الأغراض الأربعة المذكورة أعلاه ، يجب أن يكون للوحة القوس الكهربائي حجم كافٍ ، ويجب أن تكون السماكة هي نفس سمك اللحام ، ويجب أن يعتمد الحجم على حجم اللحام وسماكة الصفيحة الفولاذية.بالنسبة لأوعية الضغط العامة ، يوصى بألا يقل الطول والعرض عن 140 مم.

2. انتبه إلى التجميع واللحام اللولبي للوحة ضربة القوس

يجب أن يكون لحام اللوح بين صفيحة القوس والأسطوانة بطول وسمك كافيين.بشكل عام ، يجب ألا يقل طول وسمك اللحام النقطي عن 80٪ من عرض وسمك لوحة ضربة القوس ، ويلزم اللحام المستمر.لا يمكن أن تكون ملحومة "بقعة".على جانبي التماس الطولي ، يجب ضمان سماكة لحام كافية للألواح المتوسطة والسميكة ، ويجب فتح أخدود معين إذا لزم الأمر.

3. انتبه إلى موضع اللحام للجزء الطرفي من الأسطوانة

أثناء اللحام النقطي بعد تقريب الأسطوانة ، من أجل زيادة درجة التقييد في نهاية التماس الطولي ، يجب ألا يقل طول اللحام النقطي في نهاية التماس الطولي عن 100 مم ، ويجب أن يكون هناك سمك اللحام الكافي ، ويجب ألا يكون هناك تشققات ، عيوب مثل عدم الانصهار.

4. تحكم بصرامة في مدخلات حرارة اللحام

أثناء عملية اللحام لأوعية الضغط ، يجب التحكم بدقة في مدخلات حرارة اللحام.هذا ليس فقط لضمان الخواص الميكانيكية للوصلات الملحومة ، ولكنه يلعب أيضًا دورًا مهمًا للغاية في منع التشققات.حجم تيار اللحام القوسي المغمور له تأثير كبير على حساسية الكراك الطرفي ، لأن حجم تيار اللحام مرتبط بشكل مباشر بمجال درجة الحرارة ومدخلات حرارة اللحام.

5. تحكم بصرامة في شكل حوض السباحة المنصهر ومعامل شكل اللحام

يرتبط شكل وشكل حوض اللحام في اللحام القوسي المغمور ارتباطًا وثيقًا بقابلية حدوث شقوق اللحام.لذلك ، يجب التحكم بدقة في حجم وشكل وشكل حوض اللحام.

أربعة.خاتمة

من الشائع جدًا إنتاج شقوق طرفية طولية عند استخدام لحام القوس المغمور في لحام اللحام الطولي للأسطوانة ، ولم يتم حلها جيدًا لسنوات عديدة.من خلال الاختبار والتحليل ، فإن السبب الرئيسي للشقوق في نهاية اللحام القوسي المغمور في اللحام الطولي هو نتيجة العمل المشترك لضغط الشد الكبير ومجال درجة الحرارة الخاصة في هذا الجزء.

أثبتت الممارسة أن الإجراءات مثل زيادة حجم لوحة ضربة القوس بشكل مناسب ، وتعزيز مراقبة جودة اللحام اللولبي ، والتحكم الصارم في مدخلات حرارة اللحام وشكل اللحام يمكن أن تمنع بشكل فعال حدوث تشققات في نهاية المغمورة لحام القوس.