압력용기의 제조에 있어서 실린더의 종방향 용접부를 서브머지드 아크 용접으로 용접하는 경우, 종방향 용접부의 단부 또는 그 부근에서 균열(이하, 단자 균열이라 함)이 발생하는 경우가 많다.
이에 대해 많은 사람들이 연구를 하여 터미널 크랙이 발생하는 주된 원인은 용접 아크가 종방향 용접의 터미널에 가까워지면 용접부가 축 방향으로 팽창 및 변형되며, 수직 및 축 방향.개방 변형;
실린더 본체는 또한 압연, 제조 및 조립 과정에서 냉간 경화 응력 및 조립 응력을 갖습니다.용접 공정 중에 터미널 포지셔닝 용접 및 아크 스트라이크 플레이트의 구속으로 인해 용접 응력 끝에 큰 스트레치가 발생합니다.
아크가 단자 위치 용접부와 아크 스트라이크 플레이트로 이동하면 이 부분의 열팽창 및 변형으로 인해 용접 단자의 가로 인장 응력이 완화되고 결합력이 감소하여 용접 금속이 용접 단자에서 응고 단자 크랙은 큰 인장 응력에 의해 형성됩니다.
위의 이유에 대한 분석을 바탕으로 두 가지 대책을 제안합니다.
하나는 결합력을 높이기 위해 아크 스트라이크 플레이트의 폭을 늘리는 것입니다.
두 번째는 슬롯 형 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 종 방향 용접의 말단 균열은 여전히 발생하며 두께가 작고 강성이 낮고 강제 조립되는 실린더를 용접 할 때 말단 균열이 자주 발생합니다.
다만, 실린더의 종방향 용접부의 연장부에 제품 시험판이 있는 경우에는 가용접 및 기타 조건은 제품 시험판이 없는 경우와 동일하나 종방향 이음부에 단자크랙이 거의 발생하지 않는다.
반복적인 테스트와 분석을 통해 종방향 솔기 끝에 균열이 발생하는 것은 끝단 용접부에서 피할 수 없는 큰 인장 응력과 관련이 있을 뿐만 아니라 다른 몇 가지 매우 중요한 이유와 관련이 있음이 밝혀졌습니다.
첫 번째.단자 균열 원인 분석
1. 단자 용접부의 온도장 변화
아크 용접 중에 용접 열원이 세로 용접 끝에 가까울 때 용접 끝에 정상 온도 필드가 변경되고 끝에 가까울수록 변화가 커집니다.
아크 스트라이크 플레이트의 크기가 실린더보다 훨씬 작기 때문에 열용량도 훨씬 작고 아크 스트라이크 플레이트와 실린더 사이의 연결은 가용접에 의해서만 이루어지기 때문에 대부분 불연속으로 간주할 수 있습니다. .
따라서 터미널 용접의 열 전달 조건이 매우 열악하여 국부 온도가 상승하고 용융 풀의 모양이 변경되며 그에 따라 침투 깊이도 증가합니다.특히 아크 스트라이크 플레이트의 크기가 너무 작고 아크 스트라이크 플레이트와 실린더 사이의 택 용접이 너무 짧고 너무 얇을 때 용융 풀의 응고 속도가 느려집니다.
2. 용접 입열량의 영향
서브머지드 아크 용접에 사용되는 용접 입열량이 다른 용접 방법보다 훨씬 큰 경우가 많기 때문에 용입 깊이가 크고 용착 금속량이 많으며 플럭스 층으로 덮여 있기 때문에 용융 풀이 크고 용융 풀의 응고 속도가 큽니다.용접심과 용접심의 냉각속도는 다른 용접방법에 비해 느리기 때문에 결정립이 거칠고 편석이 심해 고온균열 발생에 매우 유리한 조건을 형성한다.
또한 용접부의 횡방향 수축이 갭의 개구부보다 훨씬 작아 단자부의 횡방향 인장력이 다른 용접방식에 비해 크다.이것은 경사진 중간 두께 판과 경사지지 않은 더 얇은 판에 특히 해당됩니다.
3. 기타 상황
강제 조립이 있으면 조립 품질이 요구 사항을 충족하지 못하고 모재의 S 및 P와 같은 불순물 함량이 너무 높으며 편석도 균열로 이어집니다.
둘째, 단자 크랙의 성질
말단균열은 그 성질에 따라 열균열에 속하며, 열균열은 형성단계에 따라 결정화균열과 아고상균열로 나눌 수 있다.단자 크랙이 형성되는 부분이 단자인 경우도 있지만 단자 주변에서 150mm 이내인 경우도 있고 표면 크랙인 경우도 있고 내부 크랙인 경우도 있으며 내부 크랙인 경우가 대부분입니다. 터미널 주변에서 발생합니다.
단자 균열의 성질은 기본적으로 아고상 균열, 즉 용접 단자가 여전히 액체 상태에 있을 때 단자 근처의 용융 풀이 응고되었지만 여전히 고상선 약간 아래의 고온 강도가 0인 상태, 단자에서 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 가지고 있으므로 용접 내부에 말단 균열이 종종 존재하며 육안으로는 찾을 수 없습니다.
제삼.단자 크랙 방지 대책
위의 단자 균열 원인 분석에서 서브머지드 아크 용접 종단 솔기의 단자 균열을 극복하기 위한 가장 중요한 조치는 다음과 같다는 것을 알 수 있습니다.
1. 아크 스트라이크 플레이트의 크기를 적절하게 늘립니다.
사람들은 종종 아크 스트라이크 플레이트의 기능이 아크가 닫힐 때 용접물에서 아크 크레이터를 이끌어내는 것이라고 생각하면서 아크 스트라이크 플레이트의 중요성에 대해 충분히 익숙하지 않습니다.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 용접부의 끊어진 부분과 아크가 멈출 때의 아크 분화구를 용접물의 외부로 이끕니다.
(2) 세로 솔기의 끝 부분에서 구속 정도를 강화하고 끝 부분에서 발생하는 큰 인장 응력을 견뎌냅니다.
(3) 열 전도에 도움이 되고 단자 부분의 온도를 너무 높게 만들지 않는 단자 부분의 온도 필드를 개선하십시오.
(4) 단자 부분의 자기장 분포를 개선하고 자기 편향 정도를 줄입니다.
위의 4가지 목적을 달성하기 위해서는 아크 스트라이크 플레이트의 크기가 충분해야 하고 두께는 용접부와 동일해야 하며 크기는 용접부의 크기와 강판의 두께에 따라 달라져야 한다.일반 압력용기의 경우 길이와 너비가 140mm 이상인 것이 좋습니다.
2. 아크 스트라이크 플레이트의 조립 및 가용접에 주의
아크 스트라이크 플레이트와 실린더 사이의 가용접은 충분한 길이와 두께를 가져야 합니다.일반적으로 택 용접의 길이와 두께는 아크 스트라이크 판의 폭과 두께의 80% 이상이어야 하며 연속 용접이 필요합니다.단순히 "스폿" 용접할 수 없습니다.세로 이음부의 양쪽에는 중판과 후판에 대해 충분한 용접두께를 확보하고 필요에 따라 일정한 홈을 뚫는다.
3. 실린더 단자부의 위치 용접에 주의한다.
원통을 둥글게 한 후 가용접시 세로이음 끝부분의 구속 정도를 더욱 높이기 위하여 세로이음 끝부분의 가용접 길이는 100mm 이상이어야 하며, 용접부의 두께가 충분하고 균열이 없을 것 융착부족 등의 결함이 있을 것
4. 용접 입열량을 엄격하게 제어
압력 용기의 용접 공정 중에 용접 열 입력을 엄격하게 제어해야 합니다.이는 용접 이음부의 기계적 물성을 보장할 뿐만 아니라 크랙 방지에도 매우 중요한 역할을 합니다.서브머지드 아크 용접 용접 전류의 크기는 용접 전류의 크기가 온도장 및 용접 입열량과 직접적으로 관련되기 때문에 단자 크랙의 민감도에 큰 영향을 미칩니다.
5. 용융 풀 및 용접 형상 계수의 형상을 엄격히 제어
서브머지드 아크 용접에서 용접 풀의 모양과 폼 팩터는 용접 균열에 대한 취약성과 밀접한 관련이 있습니다.따라서 용접 풀의 크기, 모양 및 폼 팩터를 엄격하게 제어해야 합니다.
넷.결론
서브머지드 아크 용접을 사용하여 실린더의 세로 심을 용접할 때 세로 심 단자 균열이 발생하는 것은 매우 일반적이며 수년 동안 잘 해결되지 않았습니다.시험과 분석을 통해 서브머지드 아크 용접 종단 이음새 끝에서 균열이 발생하는 주요 원인은 이 부분의 큰 인장 응력과 특수한 온도 필드의 접합 작용 결과입니다.
아크 스트라이크 플레이트의 크기를 적절하게 늘리고, 가용접의 품질 관리를 강화하고, 용접 입열량과 용접 형상을 엄격하게 제어하는 등의 조치를 취하면 잠수 끝단의 균열 발생을 효과적으로 방지할 수 있음이 실습을 통해 입증되었습니다. 아크 용접.
게시 시간: 2023년 3월 1일
