สิ่งที่ควรสังเกตเมื่อเชื่อม Q890D กับวัสดุเหล็กที่ไม่เหมือนกัน

การเชื่อมQ890D ด้วยวัสดุเหล็กที่แตกต่างกันถือเป็นหนึ่งในงานที่ท้าทายที่สุดในการผลิตโครงสร้างเนื่องจากการไล่ระดับคุณสมบัติที่รุนแรงที่เกี่ยวข้อง Q890D เป็นเหล็กกล้าชุบแข็งและอบคืนตัว (Q&T) ที่มีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ-สูง- โดยมีกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำ 890 MPa และมีความสามารถในการชุบแข็งสูง ความสำเร็จต้องอาศัยแนวทางทางวิทยาศาสตร์ที่พิถีพิถัน-ซึ่งเน้นการจัดการความไม่ตรงกันและป้องกันความล้มเหลว

ต่อไปนี้คือข้อควรพิจารณาที่สำคัญซึ่งมีโครงสร้างเป็นคำแนะนำทีละขั้นตอน-:

1. หลักการสำคัญ: "สามประเด็นที่น่ากังวล"

เมื่อเชื่อม Q890D (เหล็ก A) กับเหล็กที่ไม่เหมือนกัน (เหล็ก B) คุณจะสร้างโซนโลหะวิทยาที่แตกต่างกันสามโซน:

Q890D HAZ: ความเสี่ยงต่อการเกิดมาร์เทนไซต์ที่แข็งและเปราะและการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน- (HIC)

โลหะเชื่อม: จะต้องเชื่อมโลหะฐานที่เข้ากันไม่ได้โดยไม่กลายเป็นจุดอ่อนหรือเปราะ

เหล็กที่แตกต่างกัน HAZ: ความเสี่ยงต่อการอ่อนตัว (หากเป็นเหล็กกล้า Q&T) หรือการแข็งตัวมากเกินไป (หากเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำกว่า-)

2. ก่อน-การประเมินและการวางแผนการเชื่อม

A. ระบุวัสดุที่ไม่เหมือนกัน

เหล็ก Q&T ที่มีความแข็งแกร่งต่ำ- (เช่น Q550D, Q690D): พบบ่อยที่สุด ความท้าทายคือ HAZ อ่อนตัวลงในเหล็กที่อ่อนกว่าและความแข็งแรงไม่ตรงกัน

เหล็กโครงสร้างอ่อน/ทั่วไป (เช่น Q355B): ช่องว่างคุณสมบัติขนาดใหญ่ ความท้าทายคือความแข็งแกร่งที่ไม่ตรงกันอย่างรุนแรงและการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่แตกต่างกัน

เหล็กกล้าไร้สนิม (เช่น สำหรับรายละเอียดการต้านทานการกัดกร่อน-): ความท้าทายที่สำคัญเนื่องจากเคมี การนำความร้อน และการขยายตัวที่แตกต่างกันอย่างมาก นำไปสู่ความเครียดตกค้างสูงและความเสี่ยงที่จะเกิดการแตกร้าวจากการเจือจาง

เหล็กที่มีความแข็งสูง- (เช่น แผ่นสึกหรอ AR400): มีความเสี่ยงที่จะมีความแข็งมากเกินไปและการแตกร้าวใน HAZ ทั้งสอง

B. การเลือกวัสดุสิ้นเปลือง – การตัดสินใจที่สำคัญที่สุด

โลหะตัวเติมคือ "สะพาน" เป้าหมายไม่จำเป็นต้องตรงกับ Q890D

กฎหลัก: จับคู่โลหะฐานที่มีกำลังต่ำกว่า-ในแง่ของความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำที่ระบุ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าความเป็นพลาสติกจะเกิดขึ้นในโลหะฐานที่แข็งแรงกว่า (Q890D) หรือ HAZ ไม่ใช่ในการเชื่อมที่อ่อนแอกว่า รอยเชื่อมที่มีความแข็งแรงกว่าจุดพ่อแม่ทั้งสองสามารถทำให้เกิดความเครียดใน HAZ ที่เปราะได้

สำหรับ Q890D ถึง Q550/Q690: ใช้วัสดุสิ้นเปลืองที่มีพิกัดสำหรับเกรดที่ต่ำกว่า (เช่น ER110S-G สำหรับแรงดึง ~760 MPa) ความเหนียวของมันจะเพียงพอ

สำหรับความไม่ตรงกันขนาดใหญ่ (ถึง Q355): ใช้วัสดุสิ้นเปลืองที่มีความแข็งแรงปานกลาง (เช่น ~550 MPa) ห้ามใช้ตัวเติมที่เป็นเหล็กเหนียว (ER70S-6) เนื่องจากจะเข้ากันไม่ได้อย่างมากและจะเสียหายก่อนเวลาอันควร

ต้องเป็นไฮโดรเจนต่ำพิเศษ-: กำหนด H4 หรือ H5 (โลหะที่สะสมน้อยกว่าหรือเท่ากับ 4 มล. หรือ 5 มล. H₂/100ก.)

ความเหนียว: ต้องเป็นไปตามอุณหภูมิการใช้งานที่ต้องการ (เช่น -20 องศาสำหรับเกรด "D")

3. ข้อกำหนดเฉพาะของขั้นตอนการเชื่อม (WPS) – ไม่สามารถ-ต่อรองได้

ก. การออกแบบและการเตรียมการร่วมกัน

การทาเนย: สำหรับความไม่ตรงกันขั้นรุนแรง (เช่น กับเหล็กสเตนเลส) ให้ทาชั้นบัฟเฟอร์ของโลหะผสมขั้นกลางที่มีความเหนียว (เช่น สารตัวเติมนิกเกิลสูง-) ลงบนมุมเอียงของวัสดุหนึ่งก่อนจะติดกัน วิธีนี้จะจัดการกับการเจือจางและความเครียด

มุมเอียง: ใช้มุมที่กว้างขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าแก้มยางจะหลอมรวมกันอย่างเหมาะสมและลดการยึดเหนี่ยว

ความสะอาด: ไร้ที่ติ. ขจัดคราบสนิม น้ำมัน ความชื้นให้หมด

B. การอุ่นเครื่องและอุณหภูมิระหว่างทาง

อิงตามวัสดุ CEV ที่สูงกว่า (Q890D) การอุ่นเครื่องมีไว้เพื่อป้องกัน HIC ใน HAZ ของ Q890D เป็นหลัก

ช่วงทั่วไป: 150 องศา – 250 องศา ขึ้นอยู่กับความหนาและความยับยั้งชั่งใจ ใช้อุณหภูมิ-ระบุสีเทียนหรือหัววัด

รักษาอุณหภูมิระหว่างทางภายในหน้าต่างที่แน่นหนา (มักจะเหมือนกับการอุ่นเครื่อง) หลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป

C. การควบคุมอินพุตความร้อน

ปฏิบัติตามช่วง WPS ที่ผ่านการรับรองอย่างเคร่งครัด โดยทั่วไปจะต่ำถึงปานกลาง

ต่ำเกินไป: การระบายความร้อนมากเกินไป → มาร์เทนไซต์เปราะใน Q890D HAZ

สูงเกินไป: เมล็ดพืชมีการเจริญเติบโตมากเกินไป การอ่อนตัวลง และการสูญเสียความเหนียวใน HAZ ทั้งหมด

ใช้เทคนิคการส่งหลาย-เพื่อลดการส่งผ่านครั้งก่อน

ง. เทคนิคการเชื่อม

การปฏิบัติเกี่ยวกับไฮโดรเจนต่ำอย่างเข้มงวด-:

อบอิเล็กโทรด/ฟลักซ์ตามผู้ผลิต

ใช้เตาอบแบบจับที่ไซต์งาน

ก๊าซป้องกันจะต้องแห้งเป็นพิเศษ- (ส่วนผสม Ar+CO₂ ทั่วไป)

การลอกออก: การลอกแบบเบา ๆ ของการตัดเฉือนขั้นกลางสามารถช่วยลดความเค้นตกค้างได้ แต่เป็นสิ่งต้องห้ามที่รากและการกลึงขั้นสุดท้าย

หลัง-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม (PWHT):

มักจำเป็นสำหรับส่วนที่หนาหรือข้อต่อที่มีข้อจำกัดสูง

วัตถุประสงค์: กระจายไฮโดรเจน ลดความเครียดที่ตกค้าง และปรับโครงสร้างจุลภาค HAZ ที่แข็งตัว

อุณหภูมิจะต้องต่ำกว่าอุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทาของ Q890D (ปกติคือ 550-650 องศา) เพื่อป้องกันไม่ให้นิ่มลง ซึ่งต้องอาศัยความรู้ที่แม่นยำจากโรงถลุงเหล็ก

4. หลัง-ข้อพิจารณาในการเชื่อม

ก. การทดสอบแบบไม่-แบบทำลายล้าง (NDT)

การตรวจสอบ 100% เป็นมาตรฐาน

การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (UT/PAUT): จำเป็นสำหรับข้อบกพร่องด้านปริมาตร

การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT): สำหรับรอยแตกบนพื้นผิวใน HAZ และหัวเชื่อม

ระยะเวลา: ดำเนินการ NDT หลังจากความล่าช้าขั้นต่ำ (โดยทั่วไปคือ 48 ชั่วโมง) เพื่อตรวจจับรอยแตกของไฮโดรเจนที่ล่าช้า

B. การตรวจสอบประสิทธิภาพ

การประกอบขั้นสุดท้ายอาจต้องมีการโหลดหลักฐานหรือการตรวจสอบความเครียดในการให้บริการเพื่อตรวจสอบการออกแบบข้อต่อที่ไม่เหมือนกัน

รายการตรวจสอบโดยสรุปสำหรับการเชื่อม Q890D กับเหล็กที่ไม่เหมือนกัน

คำเตือนครั้งสุดท้าย

นี่ไม่ใช่งานสำหรับโรงผลิตมาตรฐาน การเชื่อม Q890D โดยเฉพาะกับวัสดุที่ไม่เหมือนกัน จำเป็นต้องมี:

WPS ที่ผ่านการรับรองเป็นพิเศษซึ่งพัฒนาผ่าน Procedure Qualification Records (PQR)

วิศวกรการเชื่อม/นักโลหะวิทยาที่เชี่ยวชาญเรื่องเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง-สูง-เป็นพิเศษ

ช่างเชื่อมที่มีทักษะสูงและได้รับการรับรอง

ตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุและวัสดุสิ้นเปลืองทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์

โดยพื้นฐานแล้ว การเชื่อมนั้นเป็น "วัสดุที่สาม" ที่ออกแบบมาอย่างพิถีพิถัน กระบวนการนี้ให้ความสำคัญกับความสมบูรณ์และความทนทานมากกว่าการได้รับความแข็งแกร่งสูงสุด โดยมีเป้าหมายอย่างต่อเนื่องในการป้องกันการแตกหักแบบรุนแรงใน-โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของ Q890D

ติดต่อได้เลย