不锈钢焊接中的层状撕裂缺陷(下)
不锈钢知识在对接接头中,由于焊接应力不会通过板的厚度而起作用,因此几乎没有层状撕裂的风险。由于角度变形会增加焊接根部和/或脚趾处的应变,因此在弯曲约束较高的厚截面接头处也会发生撕裂。
由于撕裂更可能发生在全熔透T型接头处,如果可能的话,使用两个角焊缝。双面焊接比大面积单面焊接更不易受影响,并且平衡焊接以减少应力,这将进一步降低特别是在根部的撕裂风险。大型单面角焊应该用较小的双面角焊来代替。重新设计关节结构,使融合边界更加垂直于敏感的板表面,对于降低风险特别有效。
典型地,当角焊缝和T型接头的焊脚长度大于20mm时,片状撕裂更可能发生在大型焊缝中。由于约束会导致这个问题,较不易撕裂的较薄的截面板在高约束情况下可能仍然存在风险。
由于材料和接头设计是造成焊接撕裂的主要原因,焊接工艺的选择对风险的影响相对较小。然而,通过更大的HAZ和更深的焊接渗透产生较低应力的较高的热输入过程可能是有利的。
由于焊接金属氢会增加撕裂的风险,所以当焊接敏感钢时应使用低氢工艺。
在有可能的情况下,选择较低强度的耗材通常可以通过在焊缝金属中容纳更多的应变来降低风险。已经使用可用于产生较小腿部长度的较小直径的电极来防止撕裂。
低氢消耗品将通过降低焊接金属扩散氢的水平来降低风险。消耗品必须根据制造商的建议进行干燥。
预热在降低焊接金属扩散氢的水平方面将具有有益的效果。但是,应该注意的是,在受约束的接头处,过度的预热可能会通过增加冷却过程中焊缝收缩产生的约束水平而产生不利影响。因此,应该使用预热来降低氢气水平,但是应该使用预热,以使其不会增加焊缝的收缩量。
另外目前用低强度焊接金属对敏感板的表面进行涂布已经被广泛使用。如T型对接焊缝所示,板的表面可以有凹槽,使得涂有黄油的层将延伸超出每个焊趾15至25mm,厚度约为5至10mm。
原位对接,即低强度焊接金属首先沉积在感应板上,然后填充接头,也已成功应用。但是,在采用对接技术之前,应进行设计计算,以确保总体焊接强度可接受。
由于层状撕裂是具有尖锐边缘的线性缺陷,因此根据BS EN ISO 5817:2007的要求,不允许符合质量等级B,C和D的焊接。使用目视检查,液体渗透剂或磁粉检测技术很容易地检测到不锈钢板表面的层状撕裂,但内部裂纹需要超声波检查技术,不过这在区分包含带的层状撕裂方面有可能会存在一些问题。