1. Úvod do vodíka počas zvárania
1.1 Kontrola taviva a vlhkosti pri zváraní
Proces zvárania pod tavivom, ktorý sa používa pri vytváraní zváraných rúr LSAW, sa spolieha na pokrytie taviva pre tienenie a stabilitu zvarového kúpeľa. Ak zváracie tavidlo alebo elektróda absorbuje okolitú vlhkosť -, najmä v nekrytých skladovacích sekciách, - sa v tavenine tvorí vodík a stáva sa difúznym vodíkom vo vnútri zvaru a HAZ. Regulácia vlhkosti musí začať dlho pred formovaním potrubia. Sušenie taviva pred zváraním a ochrana zváracej drážky pred priemyselnými nečistotami patria medzi prvé procesné premenné spojené s poruchami HIC.
1.2 Zdroje kontaminácie: olej, voda a zvyšky z manipulácie
Vonkajšia kontaminácia -, napríklad zvyškový olej zo žeriavového kladkostroja, vlhkosť pri manipulácii s doskami alebo povrchová vrstva s otvorenou drážkou -, je bežným nepriamym zdrojom vodíka počas zvárania. Tieto zdroje vodíka neskôr difundujú do pozdĺžnych zvarových švov.
1.3 Pred-zahrievanie a inter{2}}prechodová tepelná sekvencia
Pred{0}}ohrievanie oceľových plátov s väčšou hrúbkou steny pred výrobou LSAW plní dvojakú úlohu: znižuje rýchlosť ochladzovania, aby sa zabránilo ochladzovaniu-stvrdnutých štruktúr HAZ, a umožňuje vodíku, aby počas zvárania difundoval von, namiesto toho, aby sa zablokoval vo vnútri koreňa zvaru. Inter{3}}prechodové tepelné sekvenovanie zaisťuje rovnomerné zadržiavanie tepla, čím sa znižuje rozptyl koncentrácie vodíka v smere zvárania.
Tabuľka 1: Premenná zvárania vs. príspevok vodíka
| Variabilné zváranie | Úroveň príspevku vodíka | Zvýšenie rizika trhliny | Metóda kontroly |
|---|---|---|---|
| Nevysušené tavivo | Vysoká | Veľmi vysoká | Pečenie v rúre 300-350 stupňov |
| Olejový film Groove | Stredná | Vysoká | Priemyselné čistenie rozpúšťadlami |
| Nízka pred-teplota | Stredná | Vysoká | Predhriatie na 150 – 250 stupňov- |
| Rýchle chladenie | Nepriame | Veľmi vysoká | Ovládanie chladenia izolácie |
Tabuľka 2: Odporúčané parametre sušenia tavivom
| Stav toku | Teplota sušenia | Doba schnutia | Očakávaná redukcia vodíka |
|---|---|---|---|
| Okolitý vlhký tok | 300 stupňov | 2–4 h | Zníženie o 80-90%. |
| Chladný zimný skladovací tok | 350 stupňov | 4–6 h | 90 % alebo viac |
2. Tepelné efekty a efekty geometrie guľôčok
2.1 Prienik zvarovej guľôčky a tvar koreňa
2.1.1 Hlboká penetrácia verzus vodíkové-smerovanie tlaku
Koreň zvaru je preferovaným miestom akumulácie vodíka v pozdĺžnej geometrii guľôčok LSAW. Príliš hlboká penetrácia môže tlačiť vodík k horným fúznym líniám, zatiaľ čo nedostatočná penetrácia vytvára medzery v koncentrácii napätia v koreňoch. Morfológia koreňa musí vyvážiť plynulosť penetrácie a prechodu napätia.
2.1.2 Efekt koreňového vrubu
Ak geometria koreňa vykazuje ostré hrany zárezov alebo zóny kolapsu guľôčky, -koncentrácia napätia urýchľuje vodíkom-navodenú krehkú nukleáciu. Poruchy HIC v priemyselných vzorkách často poukazujú na rozšírenie trhlín v koreňoch, a nie na praskliny v strede-steny.
2.2 Gradient chladenia a teplotný diferenciál
Difuzibilita vodíka je citlivá na teplotu. Chladiace gradienty vo veľkom priemereRúry LSAWzachytiť vodík skôr v chladnejších spojoch. Správa veľkej izolácie zvarového-línia pomáha udržiavať rovnomernú difúzibilitu vodíka pred konečným stuhnutím.
3. Príspevok stresu zo zvárania
3.1 Zvyškové napätie z pozdĺžneho zvárania
3.1.1 Ťahové napätie v smere švu
Dlhé zvary na rúrkach LSAW vytvárajú smerové zvyškové napätie v ťahu zarovnané s pozdĺžnymi švami. Samotné zvyškové napätie môže byť dostatočné na aktiváciu HIC, ak sa dosiahne prah difúzneho vodíka.
3.1.2 Viacnásobný-prechodový akumulovaný stres
Rúry LSAW často vyžadujú viac{0}}prechodové zváranie -, každý prechod môže akumulovať napätie a zachytiť viac difúzneho vodíka, ak nie je dôsledne riadené tepelné sekvenovanie, sušenie taviva alebo medzi{2}}prechodové chladenie.
3.2 Napätie pri tvárnení pridané k namáhaniu pri zváraní
Napätie pri tvárnení ocele z ohybu plechu a zvyškové napätie pozdĺžneho zvaru často spoločne vytvárajú zóny maximálneho ťahového napätia v líniách spojov - bežných iniciačných bodov pre HIC v reťaziach LSAW.
4. Odporúčania pre priemyselné procesy
4.1 Zváranie po odstránení vodíka
Tepelné vypaľovanie vodíka-alebo „de{1}}dehydrogenačné vypaľovanie“ po poslednom prechode zvaru je dobre-zdokumentovaný priemyselný krok na zmiernenie vplyvu vodíkových potrubí LSAW -, najmä ak veľká hrúbka steny spôsobuje dlhšiu latenciu difúzie vodíka.
4.2 Kontrolný zoznam kontroly procesu pre zvary LSAW
Základný kontrolný zoznam priemyselného procesu zahŕňa: potvrdenie suchosti taviva → čistenie drážok → predbežné-overenie teplom → medzi-izolácia medzi priechodmi → súlad s geometriou koreňov → po-zváraní vodíkové vypaľovanie → mapa gradientu tvrdosti → skenovanie konečného zobrazenia zvaru.
4.3 Praktické výsledky prispôsobenia procesu
V mnohých priemyselných výrobných linkách sa po vyschnutí taviva, kontaminácii olejovým -filmom a{1}}problémy s geometriou zárezu odstránia, pričom podobné chyby spôsobené praskaním vodíkom sa pri záverečných kontrolách rúr drasticky znížia.
