Az acélipar, a petrolkémia, a hajóipar és a villamosenergia-ipar fejlődésével a hegesztett szerkezetek inkább a nagyméretű, nagy kapacitású és nagy paraméterűek irányába fejlődnek, és néhányuk még mindig alacsony hőmérsékletű, kriogén, korrozív közegben, ill. más környezetek.
Ezért széles körben használják a különféle gyengén ötvözött nagyszilárdságú acélokat, közepesen és erősen ötvözött acélokat, szuperszilárdságú acélokat és különféle ötvözött anyagokat. Ezen acélminőségek és ötvözetek alkalmazása azonban számos új problémát okoz a hegesztési gyártásban, amelyek közül a leggyakoribb és legsúlyosabb a hegesztési repedések.
A repedések néha hegesztés közben, néha pedig elhelyezés vagy üzemeltetés során keletkeznek, és úgynevezett késleltetett repedések. Mivel az ilyen repedések a gyártás során nem észlelhetők, az ilyen repedések károsodása még súlyosabb. A hegesztési folyamat során sokféle repedés keletkezik. A jelenlegi kutatások szerint a repedések jellege szerint nagyjából a következő öt kategóriába sorolhatók:
No1. Forró repedés
A hegesztés során magas hőmérsékleten forró repedések keletkeznek, ezért ezeket forró repedéseknek nevezzük. A hegesztett fém anyagától függően a forró repedés alakja, hőmérséklet-tartománya és fő oka is eltérő. Ezért a forró repedés három kategóriába sorolható: kristályosodási repedés, cseppfolyósítási repedés és sokszögű repedés.
1. Kristályrepedések
A kristályosodás késői szakaszában a kistérfogatú eutektika által képződött folyadékfilm gyengíti a szemcsék közötti kapcsolatot, húzófeszültség hatására repedések keletkeznek.
Főleg szénacél és gyengén ötvözött acél hegesztési varrataiban fordul elő több szennyeződéssel (magas kén-, foszfor-, vas-, szén- és szilíciumtartalom), valamint egyfázisú ausztenites acél, nikkel alapú ötvözetek és egyes alumíniumötvözetek hegesztési varrataiban. középső. Egyedi esetekben kristályos repedések is előfordulhatnak a hőhatászónában.
2. Magas hőmérsékletű cseppfolyósító repedés
A hegesztési termikus ciklus csúcshőmérsékletének hatására a hőhatászónában és a többrétegű hegesztés rétegei között újraolvadás megy végbe, és feszültség hatására repedések keletkeznek.
Főleg krómot és nikkelt tartalmazó nagyszilárdságú acélokban, ausztenites acélokban és egyes nikkelalapú ötvözetekben fordul elő a varratközeli zónában vagy többrétegű hegesztési varratok között. Ha a nem nemesfémben és a hegesztőhuzalban magas a kén-, foszfor- és szilícium-szén-tartalom, a cseppfolyósodási repedések valószínűsége jelentősen megnő.
3. Többoldalú repedések
A megszilárdult kristályosodási fronton a magas hőmérséklet és feszültség hatására a rácshibák elmozdulnak és aggregálódnak, így egy másodlagos határvonal jön létre, amely magas hőmérsékleten alacsony képlékeny állapotban van, és feszültség hatására repedések keletkeznek.
A többoldalú repedések többnyire tiszta fémek vagy egyfázisú ausztenites ötvözetek hegesztési varratain, illetve a hegesztéshez közeli tartományban fordulnak elő, és a melegrepedések típusába tartoznak.
No2. Melegítse újra a repedéseket
A vastaglemezes hegesztett szerkezetű és egyes csapadékerősítő ötvözőelemekkel rendelkező acélok esetében a feszültségmentesítési hőkezelés vagy adott hőmérsékleten történő szervizelés során a hegesztési hőhatászóna durva szemcsés részein keletkező repedéseket újrahevítési repedésnek nevezzük. Az újramelegítési repedések többnyire az alacsony ötvözetű nagyszilárdságú acélok, a hőálló perlites acélok, az ausztenites rozsdamentes acélok és egyes nikkelalapú ötvözetek hegesztési hőhatásövezetének durva szemcsés részein keletkeznek.
No4. Hideg repedések
A hidegrepedések a hegesztés során keletkező repedések gyakori típusai, amelyek akkor keletkeznek, amikor a hőmérsékletet hegesztés után alacsonyabb hőmérsékletre hűtik le. Hidegrepedések elsősorban az alacsony ötvözetű acél, a közepesen ötvözött acél, a közepes szén- és a magas széntartalmú acél hegesztési hőhatás-zónájában keletkeznek. Egyedi esetekben, például ultranagy szilárdságú acélok vagy bizonyos titánötvözetek hegesztésekor hidegrepedések is megjelennek a hegesztett fémen.
A különböző hegesztendő acéltípusok és szerkezetek szerint különböző típusú hidegrepedések is léteznek, amelyek nagyjából a következő három kategóriába sorolhatók:
1. Késleltetett repedés
A hidegrepedés elterjedt formája, fő jellemzője, hogy nem közvetlenül hegesztés után jelenik meg, hanem általános lappangási idővel rendelkezik, és késleltetett jellemzőkkel rendelkező repedés, amely az edzett szerkezet, a hidrogén és a visszatartó feszültség együttes hatására jön létre.
2. Repedések kioltása
Ez a fajta repedés alapvetően nem késleltetett, közvetlenül hegesztés után keletkezik, hol a hegesztésben, hol a hőhatászónában keletkezik.
Főleg edzett szerkezet, hegesztési feszültség hatására keletkező repedések.
3. Alacsony műanyag rideg repedés
Egyes alacsony plaszticitású anyagoknál hidegtől alacsony hőmérsékletig a zsugorodási erő okozta alakváltozás meghaladja magának az anyagnak a képlékeny tartalékát vagy az anyag rideggé válása miatti repedéseket. Mivel alacsonyabb hőmérsékleten készül, a hidegrepedés egy másik formája is, de nincs késleltetési jelenség.
No4. Lamináris szakadás
A nagyméretű olajtermelő platformok és vastag falú nyomástartó edények gyártási folyamatában időnként a gördülési iránnyal párhuzamos lépcsőrepedések, úgynevezett lamináris szakadások jelennek meg.
Elsősorban az acéllemezen belüli (a hengerlési irány mentén) réteges zárványok megléte, valamint a hegesztés során keletkező hengerlési irányra merőleges feszültség miatt, ami a tűztől távolabb eső hőhatászónában "lépcsős" réteges formát eredményez. . szakadt.
No5. Feszültségkorróziós repedés
Egyes hegesztett szerkezetek (például tartályok és csövek) késleltetett repedések, amelyeket a korrozív közeg és a feszültség együttes hatása okoz.
A feszültségkorróziós repedést befolyásoló tényezők közé tartozik a szerkezet anyaga, a korrozív közeg típusa, a szerkezet alakja, a gyártási és hegesztési eljárás, a hegesztőanyag, valamint a feszültségmentesítés mértéke. A szervizelés során feszültségkorrózió lép fel.
