En tant que type de défaut de soudage le plus nocif, les fissures de soudage affectent gravement les performances, la sécurité et la fiabilité des structures soudées. Aujourd’hui, je vais vous présenter l’un des types de fissures : les fissures lamellaires.
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Inclusions non métalliques. Pendant le processus de laminage des tôles d'acier, certaines inclusions non métalliques (telles que les sulfures et les silicates) présentes dans l'acier sont laminées en bandes parallèles au sens de laminage, ce qui entraîne des différences dans les propriétés mécaniques de l'acier. Les inclusions sont des facteurs potentiels de déchirure lamellaire dans les structures soudées et sont également la principale cause de déchirure lamellaire.
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Stress de retenue. En raison de l'effet du cycle thermique de soudage, une force de retenue apparaîtra dans le joint soudé. Pour un joint en forme de T et transversal donné de tôle épaisse laminée, à condition que les paramètres de soudage restent inchangés, il existe une contrainte de retenue critique ou une retenue en flexion. La résistance, lorsqu'elle est supérieure à cette valeur, est susceptible de provoquer une déchirure lamellaire.
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Diffusion d'hydrogène. L'hydrogène est le facteur favorisant la fissuration. En raison de la diffusion et de la combinaison de l'hydrogène dans les molécules, la contrainte locale augmente fortement. Lorsque l’hydrogène s’accumule aux extrémités des inclusions, les inclusions non métalliques perdent leur adhérence avec le métal et arrachent les inclusions adjacentes. Le métal présente des caractéristiques de fracture induite par l'hydrogène sur la surface de fracture.
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Propriétés du matériau de base. Bien que les inclusions soient la principale cause de déchirure lamellaire, les propriétés mécaniques du métal ont également une influence importante sur la déchirure lamellaire. La ténacité plastique du métal est médiocre et les fissures sont plus susceptibles de se propager, ce qui signifie que la capacité à résister à la déchirure lamellaire est faible.
Afin d'éviter l'apparition de fissures lamellaires, le processus de conception et de construction vise principalement à éviter les contraintes dans la direction Z et la concentration des contraintes. Les mesures spécifiques sont les suivantes :
1. Améliorez la conception des joints et réduisez les contraintes de retenue. Les mesures spécifiques comprennent : l'extension de l'extrémité de la plaque d'amorçage de l'arc jusqu'à une certaine longueur pour éviter les fissures ; changer la disposition de la soudure pour changer la direction de la contrainte de retrait de la soudure, changer la plaque de frappe à arc vertical en plaque de frappe à arc horizontal, changer la position de la soudure, rendre la direction globale de la contrainte du joint parallèle à la couche de roulement peut grandement améliorer la lamelle résistance à la déchirure.
2. Adoptez des méthodes de soudage appropriées. Il est avantageux d'utiliser des méthodes de soudage à faible teneur en hydrogène, telles que le soudage sous protection gazeuse et le soudage à l'arc submergé, qui ont une faible tendance à la fissuration à froid et sont bénéfiques pour améliorer la résistance à la déchirure lamellaire.
3. Utilisez des matériaux de soudage assortis à faible résistance. Lorsque le métal fondu a une faible limite d'élasticité et une ductilité élevée, il est facile de concentrer la contrainte sur la soudure et de réduire la contrainte dans la zone affectée thermiquement du métal de base, ce qui peut améliorer la résistance à la déchirure lamellaire.
4. En termes d'application de la technologie de soudage, la couche d'isolation de surface est utilisée ; le soudage symétrique est utilisé pour équilibrer la répartition des contraintes et réduire la concentration des contraintes.
5. Afin d'éviter les déchirures lamellaires causées par la fissuration à froid, certaines mesures visant à prévenir la fissuration à froid doivent être adoptées autant que possible, telles qu'une augmentation appropriée du préchauffage, un contrôle de la température intercalaire, etc. en outre, des méthodes de réduction des contraintes telles que le recuit intermédiaire peuvent également être adoptées.
6. Nous pouvons également utiliser le processus de soudage de petites pattes de soudage et le soudage multi-passes en contrôlant la taille de la soudure.
Heure de publication : 16 novembre 2023
