1. Introducció d'hidrogen durant la soldadura
1.1 Control de flux i humitat de soldadura
El procés de soldadura d'arc submergit que s'utilitza en la formació de canonades soldades LSAW es basa en la cobertura de flux per a la protecció i l'estabilitat del bany de soldadura. Si el flux de soldadura o l'elèctrode absorbeix la humitat ambiental -, especialment a les seccions d'emmagatzematge descobertes, - es forma hidrogen a la piscina de fusió i es converteix en hidrogen difusible a l'interior de la soldadura i l'HAZ. El control de la humitat ha de començar molt abans de la formació de la canonada. L'assecat de flux abans de la soldadura i la protecció de la ranura de soldadura de contaminants industrials es troben entre les primeres variables de procés relacionades amb fallades de l'HIC.
1.2 Fonts de contaminació: oli, aigua i residus de manipulació
La contaminació externa -, per exemple, l'oli residual del polipast de grua, la humitat de manipulació de plaques o la pel·lícula de la superfície de la ranura oberta - és una font d'hidrogen indirecta habitual durant la soldadura. Aquestes fonts d'hidrogen es difonen posteriorment en cordons de soldadura longitudinals.
1.3 Pre-escalfament i seqüenciació tèrmica inter-passada
El pre-escalfament de plaques d'acer de gruix de paret més gran abans de la fabricació de LSAW té un doble paper: reduir la velocitat de refrigeració per evitar l'apagada-estructures HAZ endurides i permetre que l'hidrogen es difongui durant la soldadura en lloc de bloquejar-se dins de l'arrel de la soldadura. La seqüenciació tèrmica entre-passes garanteix que la calor es retinga de manera uniforme, reduint la variació de la concentració d'hidrogen en la direcció de la soldadura.
Taula 1: Variable de soldadura vs contribució d'hidrogen
| Variable de soldadura | Nivell d'aportació d'hidrogen | Augment del risc de crack | Mètode de control |
|---|---|---|---|
| Flux sense assecar | Alt | Molt alt | Cocció al forn a 300-350 graus |
| Pel·lícula d'oli Groove | Mitjana | Alt | Neteja amb dissolvents industrials |
| Pre{0}}escalfament baix | Mitjana | Alt | Preescalfament-de 150 a 250 graus |
| Refrigeració ràpida | Indirectes | Molt alt | Control de refrigeració aïllant |
Taula 2: Paràmetres d'assecat amb flux recomanats
| Condició de flux | Temperatura d'assecat | Temps d'assecat | Reducció esperada d'hidrogen |
|---|---|---|---|
| Flux humit ambiental | 300 graus | 2–4 h | Reducció del 80-90%. |
| Flux d'emmagatzematge fred a l'hivern | 350 graus | 4–6 h | 90% o més |
2. Efectes tèrmics i de geometria de perles
2.1 Penetració del cordó de soldadura i forma de l'arrel
2.1.1 Penetració profunda i canalització de la pressió-de hidrogen
L'arrel de la soldadura és una ubicació preferida d'acumulació d'hidrogen en la geometria longitudinal del cordó LSAW. Una penetració excessivament profunda pot empènyer l'hidrogen a les línies de fusió superiors, mentre que una penetració insuficient forma buits de concentració d'estrès a les arrels. La morfologia de l'arrel ha d'equilibrar la penetració i la suavitat de la transició d'estrès.
2.1.2 Efecte Root Notch
Si la geometria de l'arrel mostra vores d'osca agudes o zones de col·lapse de les perles, la concentració d'estrès-accelera la nucleació trencadissa induïda per l'hidrogen-. Els errors de l'HIC a les mostres industrials sovint mostren l'extensió de l'esquerda de l'arrel en lloc dels orígens de les esquerdes a mitja-paret.
2.2 Gradient de refrigeració i diferencial tèrmic
La difusió de l'hidrogen és sensible a la temperatura. Gradients de refrigeració de gran diàmetreTubs LSAWatrapar l'hidrogen abans a les costures més fredes. La gestió de l'aïllament de la línia de soldadura-gran ajuda a mantenir la difusió de l'hidrogen fins i tot abans de la solidificació final.
3. Contribució a l'esforç de les tirades de soldadura
3.1 Tensió residual per soldadura longitudinal
3.1.1 Tensió de tracció al llarg de la direcció de la costura
Els llargs recorreguts de soldadura a les canonades LSAW creen esforços residuals de tracció direccionals alineats amb costures longitudinals. L'estrès residual només pot ser suficient per activar HIC si s'arriba al llindar d'hidrogen difusible.
3.1.2 Estrès acumulat de múltiples-passes
Sovint, les canonades LSAW requereixen soldadura de diverses-passades - cada passada pot acumular tensió i atrapar més hidrogen difusible si la seqüenciació tèrmica, l'assecat de flux o el control de refrigeració entre-passades no es gestiona amb rigor.
3.2 Tensió de conformació afegit a la tensió de soldadura
L'esforç de formació de l'acer a partir de la flexió de la placa i l'esforç residual de la soldadura longitudinal sovint creen conjuntament zones d'esforç màxim de tracció a les línies de costura - punts d'inici comuns per a HIC a les cadenes LSAW.
4. Recomanacions de processos industrials
4.1 Eliminació d'hidrogen Post soldadura
La-cocció tèrmica de sortida d'hidrogen, o "cocció de-hidrogenació", després de la passada de soldadura final és un pas-de mitigació industrial ben documentat per a les canonades d'hidrogen LSAW -, especialment quan un gruix de paret gran introdueix una latència de difusió d'hidrogen més llarga.
4.2 Llista de verificació de control de processos per a tirades de soldadura LSAW
Una llista de comprovació bàsica del procés industrial inclou: confirmació de la sequedat del flux → neteja de solcs → verificació pre-de la calor → aïllament entre-passos → compliment de la geometria de l'arrel → cocció d'hidrogen post-soldada → mapa de gradient de duresa → exploració d'imatges de soldadura final.
4.3 Resultats pràctics de l'ajust del procés
En moltes línies de producció industrials, un cop es corregeixin problemes de sequedat del flux,-contaminació de pel·lícules d'oli i-soldadura-geometria de l'osca, els defectes similars de fissuració d'hidrogen disminueixen dràsticament en les revisions finals de canonades.
