Suvirinant S335J2W Corten Steel žemos-temperatūros aplinkoje (mažesnėje arba lygioje 0 laipsnių), kyla didelė suvirinimo siūlės įtrūkimų- rizika, ypač šalto įtrūkimo ir trapios lūžimo-dėl greito šilumos išsklaidymo, padidėjusio suvirinimo įtempio ir sumažėjusio medžiagos plastiškumo. Vykdant projektus šaltuose regionuose (pvz., Vidurio / Šiaurės Europoje, didelio{9}} aukščio vietovėse), norint užtikrinti konstrukcijos saugumą, labai svarbu vengti tokių įtrūkimų. Tačiau, kadangi S335J2W nėra standartizuota klasė pagal Europos standartus, oficialių suvirinimo gairių nėra. Kaip išspręsti šią spragą patikimomis, praktiškomis priemonėmis? Pirmas esminis paaiškinimas:S335J2W nėra įtrauktas į EN 10025-5 (pagrindinis Europos oro sąlygoms atsparaus plieno standartas), tačiau galime sukurti veiksmingas anti-įtrūkimų strategijas, remdamiesi jo numanomomis savybėmis (J2-klasės -20 laipsnių atsparumas, vidutinis-mažas stiprumas) ir EN 10025-5 žemos temperatūros suvirinimo logika panašiems atmosferos poveikiui atspariems plienams. Žemiau pateikiamas glaustas, įrodymais pagrįstas suskirstymas.
Pagrindinė prielaida: laipsnio prigimtis ir žemos{0}}temperatūros krekingo mechanizmas
Prieš formuluojant priemones, apsaugančias nuo įtrūkimų, būtina išsiaiškinti du pagrindinius autentiškumo ir racionalumo aspektus:
Įvertinimas: S335J2W laikomas vidutiniu-mažo stiprumo oro sąlygoms atsparus plienas (takumo stiprumas 235-355 MPa), kurio atsparumas smūgiams –20 laipsnių (pagal "J2" galūnę) ir atsparumas oro sąlygoms (pagal "W" galūnę), suderintas su EN 10025-5'-atsparaus plieno konstrukcijos principu.
Šerdies įtrūkimų priežastys esant žemai temperatūrai: Trys pagrindiniai veiksniai sukelia įtrūkimus: ① Dėl greito šilumos praradimo suvirinimo siūlėse susidaro didelis liekamasis įtempis; ② Vandenilio absorbcija suvirinimo metu (nuo drėgmės, alyvos) sukelia vandenilio{0}}sukeltus įtrūkimus; ③ Žema temperatūra sumažina suvirinimo ir karščio{1}}paveiktos zonos (HAZ) atsparumą, todėl padidėja trapių lūžių rizika.
1. Paruošimas suvirinimui: padėkite pagrindą apsaugai nuo įskilimų
Suvirinimo priemonės yra skirtos mažinti vandenilio kiekį, kontroliuoti temperatūrą ir užtikrinti medžiagų suderinamumą, -svarbu, kad būtų sumažinta žemos temperatūros įtrūkimų rizika:
Griežtas paviršiaus valymas: Pašalinkite visus teršalus (tepalą, rūdis, drėgmę, dulkes) iš suvirinimo vietos (didesnis arba lygus 20 mm abiejose jungties pusėse), naudodami vielinį šepetį arba riebalų šalinimo priemonę. Drėgmė ir aliejus yra pagrindiniai vandenilio šaltiniai; bet koks likutis gali žymiai padidinti įtrūkimų riziką.
Tikslinis pašildymas: Įkaitinkite netauriuosius metalus iki 80{1}}120 laipsnių (būtina suvirinant žemoje temperatūroje). Naudokite kontaktinį termometrą, kad patikrintumėte vienodą kaitinimą (venkite vietinio perkaitimo). Išankstinis pašildymas sulėtina šilumos išsiskyrimą, sumažina liekamąjį stresą ir skatina vandenilio išsiskyrimą. Jei aplinka yra mažesnė arba lygi -10 laipsnių, padidinkite pakaitinimo temperatūrą iki 120-150 laipsnių.
Orui{0}}atsparių eksploatacinių medžiagų pasirinkimas: Pasirinkite mažai -vandeniliu, oro sąlygoms{1}}atsparias eksploatacines medžiagas, atitinkančias S335J2W savybes: MIG / GTAW naudoja ER70S-GNiCu laidą (AWS A5.18), SMAW naudoja E7018-G elektrodus (AWS A5.5). Prieš naudojimą džiovinkite E7018-G 300-350 laipsnių temperatūroje 1 valandą, kad pašalintumėte drėgmę; suvirinimo metu laikyti sausai.
2. Suvirinimo proceso valdymas: sumažinkite įtampą ir vandenilio susilaikymą
Proceso-kontrolėje pagrindinis dėmesys skiriamas stabiliam šilumos įvedimui ir įtempių pasiskirstymui, vengiant sąlygų, kurios sukelia įtrūkimus:
Stabilus šilumos tiekimas: Use medium heat input (1.2-1.8kJ/mm) to ensure full fusion without excessive grain coarsening (which reduces toughness). Avoid high-speed, low-heat welding-insufficient fusion increases stress concentration. For thick-gauge S335J2W (>15 mm), naudokite kelių eigų suvirinimą su mažo dydžio rutuliukais.
Optimizuokite suvirinimo seką: naudokite simetrišką suvirinimo seką (pvz., pakaitomis suvirinkite abiejose jungties pusėse), kad subalansuotumėte liekamąjį įtempį. Venkite suvirinimo nuo vieno galo iki kito, nes kaupiasi vienakryptis įtempis. Pirmenybę teikite suvirinamiesiems standžiams arba didelės-įtempimo vietoms, kad palaipsniui sumažintumėte įtampą.
Venkite suvirinimo esant dideliam šalčiui: Jei aplinkos temperatūra yra mažesnė arba lygi -20 laipsnių, nustokite virinti arba naudokite laikiną šildymo palapinę, kad darbo aplinka būtų aukštesnė nei 0 laipsnių arba lygi. Didelis šaltis pagreitina šilumos nuostolius ir sumažina medžiagos lankstumą, todėl įtrūkimai yra neišvengiami net pakaitinus.
3. Po-suvirinimo: pašalinkite stresą ir skatinkite vandenilio pašalinimą
Priemonės po-suvirinimo yra labai svarbios siekiant pašalinti liekamąjį įtempį ir vandenilį, kad būtų išvengta uždelsto įtrūkimų (kuris dažnai įvyksta valandomis ar dienomis po suvirinimo):
Lėtas aušinimas ir izoliacija: Po suvirinimo nedelsiant apvyniokite suvirinimo jungtį ir HAZ šilumą{0}}izoliuojančiomis antklodėmis, kad lėtai atvėstų (oro aušinimas po izoliacija). Venkite greito aušinimo (pvz., šalto vėjo, lietaus / sniego), kuris padidina liekamąjį įtampą ir sulaiko vandenilį.
Vandenilio pašalinimo terminis apdorojimas (storoms plokštėms): S335J2W, didesnio nei 15 mm storio arba didelio{3}}įtempimo komponentams (pvz., laikantiems apkrovą{6}}), atlikite po-suvirinimo terminį apdorojimą (PWHT) 550–600 laipsnių temperatūroje 1–2 valandas (atsižvelgiant į storį), tada lėtai atvėsinkite. Tai efektyviai pašalina 80%+ likutinio vandenilio ir sumažina stresą.
Paskelbkite{0}}suvirinimo patikrinimą: Atlikite vizualinį patikrinimą ir magnetinių dalelių bandymą (MPT) praėjus 24 valandoms po suvirinimo (kad aptiktumėte uždelstą šaltą įtrūkimą). Jei randate įtrūkimų, visiškai juos nušlifuokite ir suvirinkite iš naujo, laikydamiesi tų pačių apsaugos nuo įtrūkimų-priemonių.
Kritiška apsauga nuo{0}}įtrūkimų
Nenaudokite standartinių anglinio plieno eksploatacinių medžiagų (pvz., ER70S-6, E6013) – joms trūksta žemų-vandenilio ir oro sąlygų atsparumo savybių, todėl padidėja įtrūkimų rizika ir sumažėja suvirinimo siūlės atsparumas korozijai.
Nepraleiskite išankstinio pašildymo arba naudokite nepakankamą pakaitinimo temperatūrą – tai yra dažniausia S335J2W žemos-temperatūrinės suvirinimo įtrūkimų priežastis.
Nevirinkite šlapiomis ar sniego sąlygomis – drėgmė iš aplinkos patenka į suvirinimo baseiną ir tampa pagrindiniu vandenilio šaltiniu.
Apibendrinant galima pasakyti, kad S335J2W suvirinimo siūlės įtrūkimų išvengimas žemos-temperatūros aplinkoje priklauso nuo trijų-pakopų strategijos "išankstinis suvirinimo valymas / pašildymas + -procese stabilus šilumos įvedimas + po-suvirinimo lėtas aušinimas / terminis apdorojimas". Šios priemonės yra išvestos iš EN 10025-5 žemos temperatūros suvirinimo logikos, skirtos oro sąlygoms atspariems plienams. Kad būtų užtikrintas patikimumas, su tiekėjais patvirtinkite faktines S335J2W mechanines savybes (per medžiagos duomenų lapą) ir atitinkamai sureguliuokite išankstinio pašildymo / pakaitinimo temperatūrą.
