압력용기의 제조에 있어서 서브머지드 아크용접을 사용하여 원통의 종방향 용접부를 용접할 때 종방향 용접부의 단부 또는 그 부근에 균열(이하 단자균열이라 함)이 발생하는 경우가 많다.
이에 대해 많은 사람들이 연구를 진행해 왔으며, 단자 균열이 발생하는 주요 원인은 용접 아크가 종 방향 용접의 단자에 가까울 때 용접이 축 방향으로 팽창 및 변형되고 횡방향 인장을 동반하기 때문이라고 생각합니다. 수직 및 축 방향. 개방 변형;
실린더 본체는 또한 압연, 제조 및 조립 과정에서 냉간 가공 경화 응력과 조립 응력을 갖습니다. 용접 과정에서 터미널 위치 용접과 아크 스트라이크 플레이트의 구속으로 인해 용접 응력이 끝날 때 큰 스트레칭이 발생합니다.
아크가 터미널 위치 용접과 아크 스트라이크 플레이트로 이동하면 이 부분의 열팽창과 변형으로 인해 용접 터미널의 횡방향 인장 응력이 완화되고 결합력이 감소하여 용접 금속이 단지 용접 단자에서 응고됨 단자 균열은 큰 인장 응력에 의해 형성됩니다.
위의 원인 분석을 바탕으로 두 가지 대책을 제안합니다.
하나는 바인딩력을 높이기 위해 아크 스트라이크 플레이트의 너비를 늘리는 것입니다.
두 번째는 슬롯형 탄성 구속 아크 스트라이크 플레이트를 사용하는 것입니다.
그러나 실제로 위의 대책을 취한 후에도 문제가 효과적으로 해결되지 않았습니다.
예를 들어, 탄성 구속 아크 스트라이크 플레이트를 사용하더라도 세로 용접의 터미널 균열이 여전히 발생하며 두께가 얇고 강성이 낮으며 강제 조립되는 실린더를 용접할 때 터미널 균열이 자주 발생합니다.
다만, 원통의 세로 용접부 연장부에 제품 시험판이 있는 경우에는 제품 시험판이 없는 경우와 가용접 및 기타 조건은 동일하지만 세로 이음매에 단자 균열이 거의 발생하지 않는다.
반복적인 테스트와 분석을 통해 종방향 솔기 끝 부분에 균열이 발생하는 것은 끝 용접 부분에서 피할 수 없는 큰 인장 응력과 관련이 있을 뿐만 아니라 다른 몇 가지 매우 중요한 이유와 관련이 있는 것으로 나타났습니다.
첫 번째. 단자 균열 원인 분석
1. 단자 용접부 온도장의 변화
아크 용접 중 용접 열원이 세로 용접 끝 부분에 가까우면 용접 끝 부분의 정상 온도 장이 변경되고 끝 부분에 가까울수록 변화가 커집니다.
아크 스트라이크 플레이트의 크기가 실린더보다 훨씬 작기 때문에 열용량도 훨씬 작고, 아크 스트라이크 플레이트와 실린더 사이의 연결은 가용접에 의해서만 이루어지므로 대부분 불연속적이라고 볼 수 있습니다. .
따라서 터미널 용접의 열 전달 상태가 매우 열악하여 국부적인 온도가 상승하고 용융 풀의 모양이 바뀌며 그에 따라 침투 깊이도 증가합니다. 특히 아크 스트라이크 플레이트의 크기가 너무 작고 아크 스트라이크 플레이트와 실린더 사이의 가용접이 너무 짧고 너무 얇은 경우 용융 풀의 응고 속도가 느려집니다.
2. 용접 입열량의 영향
서브머지드 아크 용접에 사용되는 용접 입열량은 다른 용접법에 비해 훨씬 큰 경우가 많기 때문에 용입 깊이가 크고 용착 금속의 양이 많으며 플럭스층으로 덮여 있으므로 용융 풀이 크고 용융 풀의 응고 속도가 크다. 용접 이음매 및 용접 이음매의 냉각 속도는 다른 용접 방법보다 느리기 때문에 입자가 거칠고 편석이 심해 열간 균열 발생에 매우 유리한 조건을 만듭니다.
또한, 용접부의 측면 수축량은 틈새의 개구부보다 훨씬 작기 때문에 단자부의 측면 인장력이 다른 용접 방법에 비해 크다. 이는 경사진 중간 두께 플레이트와 경사지지 않은 얇은 플레이트의 경우 특히 그렇습니다.
3. 기타 상황
강제 조립이 있는 경우 조립 품질이 요구 사항을 충족하지 못하고 모재의 S 및 P와 같은 불순물 함량이 너무 높아 편석으로 인해 균열이 발생합니다.
둘째, 단자 균열의 성질
종단균열은 그 성질상 열균열에 속하며, 열균열은 그 형성단계에 따라 결정균열과 아고상균열로 구분할 수 있다. 단자 크랙이 생긴 부분은 단자인 경우도 있지만, 단자 주변에서 150mm 이내인 경우도 있고, 표면 크랙인 경우도 있고, 내부 크랙인 경우도 있으며, 대부분이 내부 크랙인 경우가 있습니다. 터미널 주변에서 발생합니다.
터미널 균열의 성격은 기본적으로 아고상 균열에 속한다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 용접 터미널이 여전히 액체 상태일 때 터미널 근처의 용융 풀이 응고되었지만 여전히 고상선 약간 아래의 고온 강도가 0인 상태, 단자에 복잡한 용접 응력(주로 인장 응력)의 작용으로 균열이 발생하고,
표면 근처의 용접 표면층은 열을 발산하기 쉽고 온도가 상대적으로 낮으며 이미 일정한 강도와 우수한 가소성을 갖추고 있으므로 용접 내부에 단자 균열이 자주 존재하며 육안으로는 발견할 수 없습니다.
제삼. 단자 균열 방지 대책
위의 단자 균열 원인 분석을 통해 서브머지드 아크 용접 종방향 이음새의 단자 균열을 극복하기 위한 가장 중요한 조치는 다음과 같다는 것을 알 수 있습니다.
1. 아크 스트라이크 플레이트의 크기를 적절하게 늘리십시오.
사람들은 종종 아크 스트라이크 플레이트의 중요성에 대해 충분히 익숙하지 않으며, 아크 스트라이크 플레이트의 기능은 아크가 닫힐 때 아크 크레이터를 용접물 밖으로 이끌어내는 것이라고 생각합니다. 강철을 절약하기 위해 일부 아크 스트라이커는 매우 작게 만들어져 진정한 "아크 스트라이커"가 됩니다. 이러한 관행은 매우 잘못되었습니다. 아크 스트라이크 플레이트에는 네 가지 기능이 있습니다.
(1) 아크가 시작될 때 용접의 파손된 부분과 아크가 멈출 때 아크 크레이터를 용접물의 외부로 유도합니다.
(2) 세로 솔기 끝 부분의 구속 정도를 강화하고 끝 부분에서 발생하는 큰 인장 응력을 견뎌냅니다.
(3) 열 전도에 도움이 되고 단자 부분의 온도가 너무 높아지지 않도록 단자 부분의 온도 장을 개선합니다.
(4) 단자 부분의 자기장 분포를 개선하고 자기 편향 정도를 줄입니다.
위의 4가지 목적을 달성하기 위해서는 아크 스트라이크 플레이트의 크기가 충분해야 하고, 두께는 용접물과 동일해야 하며, 크기는 용접물의 크기와 강판의 두께에 따라 달라져야 합니다. 일반 압력용기의 경우 길이와 폭이 140mm 이상일 것을 권장합니다.
2. 아크 스트라이크 플레이트의 조립 및 가용접에 주의하십시오.
아크 스트라이크 플레이트와 실린더 사이의 가용접은 충분한 길이와 두께를 가져야 합니다. 일반적으로 가용접의 길이와 두께는 아크 스트라이크 플레이트의 폭과 두께의 80% 이상이어야 하며 연속 용접이 필요합니다. 단순히 "스팟" 용접이 될 수는 없습니다. 세로 솔기의 양쪽에서 중간 및 두꺼운 판에 대해 충분한 용접 두께가 보장되어야 하며 필요한 경우 특정 홈을 열어야 합니다.
3. 실린더 터미널 부분의 위치 결정 용접에 주의하십시오.
원통을 라운딩한 후 가용접 시 세로 솔기 끝 부분의 구속 정도를 더욱 높이기 위해 세로 솔기 끝 부분의 가용접 길이는 100mm 이상이어야 하며, 용접두께가 충분해야 하며, 균열, 융착부족 등의 결함이 없어야 한다.
4. 용접 열 입력을 엄격하게 제어하십시오.
압력 용기의 용접 공정에서는 용접 열 입력을 엄격하게 제어해야 합니다. 이는 용접 이음부의 기계적 성질을 확보할 뿐만 아니라 균열을 방지하는 데에도 매우 중요한 역할을 합니다. 서브머지드 아크 용접 용접 전류의 크기는 용접 전류의 크기가 온도장 및 용접 입열량과 직접적인 관련이 있기 때문에 단자 균열의 민감도에 큰 영향을 미칩니다.
5. 용융 풀의 형상과 용접 형상 계수를 엄격하게 제어합니다.
서브머지드 아크 용접에서 용접 풀의 모양과 형태 인자는 용접 균열에 대한 민감성과 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 용접 풀의 크기, 모양 및 폼 팩터를 엄격하게 제어해야 합니다.
4. 결론
수중 아크 용접을 사용하여 실린더의 세로 솔기를 용접할 때 세로 솔기 터미널 균열이 발생하는 것은 매우 일반적이며 수년 동안 잘 해결되지 않았습니다. 테스트 및 분석을 통해 서브머지드 아크 용접 종방향 이음매 끝 부분에 균열이 발생하는 주요 원인은 이 부분의 큰 인장 응력과 특수 온도장의 접합 작용의 결과입니다.
아크 스트라이크 플레이트의 크기를 적절하게 늘리고, 가용접의 품질 관리를 강화하며, 용접 입열량과 용접 형상을 엄격하게 제어하는 등의 조치를 취하면 잠김 끝 부분의 균열 발생을 효과적으로 방지할 수 있다는 것이 실무적으로 입증되었습니다. 아크 용접.
게시 시간: 2023년 3월 1일
