Еквивалент угљеника (Цек) је једини најважнији параметар за процену заварљивости К390Б и његовог ризика од хладног пуцања.
1. Опсег еквивалента угљеника (Цек) за К390Б
Цек за К390Б није фиксна појединачна вредност, већ дефинисана максимално дозвољена граница постављена стандардом. Његов типичан/стварни опсег у комерцијално произведеном челику је изведен из ограничења његовог хемијског састава у ГБ/Т 1591-2018.
Неки произвођачи могу тежити нижим границама (~0,44-0,46%) како би побољшали заварљивост, док други иду ка граници како би осигурали постизање циљева чврстоће са јефтинијим легирањем.
Кључна тачка:Приликом набавке К390Б, стварна вредност Цек мора бити наведена у сертификату о испитивању млина. Немојте се ослањати на типичан опсег; користите дату вредност за ваше прорачуне поступка заваривања.
2. Како Цек утиче на подложност пуцању на хладно
Хладне пукотине (такође које се називају пуцање изазвано водоником- или одложено пуцање) представља велики ризик при заваривању челика високе -ниске{2}}не чврстоће као што је К390Б. Цек је директан предиктор овог ризика кроз следећи механизам:
Веза: Цек → Отврдњавање → Микроструктура → Осетљивост
Висока Цек → Висока отврдљивост:
Цек формула апроксимира способност челика да формира тврде фазе при брзом хлађењу. Сваки елемент у формули доприноси померању дијаграма временске{1}}температуре-трансформације (ТТТ) удесно, што значи да се мартензит формира чак и при споријим брзинама хлађења.
Брзо хлађење → Формирање тврдог мартензита:
Током заваривања, зона{0}}захваћена топлотом (ХАЗ) се загрева на високе температуре, а затим се брзо хлади околним хладним основним металом. Ако је Цек висок, ХАЗ ће се трансформисати у тврди, крхки мартензит, а не у мекши ферит/перлит.
Мартензит + водоник + стрес=Хладно пуцање:
Ово је класични модел „три-фактора“ за хладно пуцање:
Осетљива микроструктура (мартензит):Обезбеђује висока Цек. Мартензит има малу жилавост и веома је склон пуцању.
Водоник (Х):Уноси се од влаге у флуксу за заваривање, заштитном гасу или загађивачима на површини плоче.
Затезни напон:Неизбежно због термичког скупљања и стезања зглобова.
Атоми водоника дифундују и акумулирају се у напрегнутом мартензитном ХАЗ. Када се постигне критична комбинација, ломљива пукотина се шири, често сатима или данима након заваривања („одложено“ пуцање).
Практичне импликације за заваривање К390Б
Пошто је К390Б Цек (0,44-0,49%) значајно већи од меког челика (нпр. ~0,35% за К235) и умерено већи од К355Б, о строгим процедурама заваривања се не може преговарати.
| Цек (ИИВ) опсег | Импликације процедуре заваривања за К390Б |
|---|---|
| ~0.44 - 0.46% | Moderate Risk. Preheating is mandatory for most thicknesses (>10-15 мм). Потребна је строга контрола извора водоника. |
| ~0.47 - 0.49% | Висок ризик. Потребне су веће температуре предгревања/међупролаза. Може захтевати употребу електрода са ултра-ниским садржајем водоника (<5ml/100g deposited metal). Post-weld heat treatment (PWHT) may be necessary for thick, highly restrained joints. |
Потребне мере ублажавања:
Контрола температуре претходног загревања и међупролаза:Ово је примарна контрола. Претходно загревање успорава брзину хлађења, омогућавајући ХАЗ-у да се трансформише у мекше, дуктилније микроструктуре (нпр. бејнит) уместо у мартензит. Потребна температура претходног загревања (нпр. 80 степени - 150 степени) је директно одређенастварни Цек и дебљина плоче.
Ултра-пракса са ниским садржајем водоника:
Користите потрошни материјал за заваривање класификован са мало-водоника (Х4) или веома мало-водоника (Х5, Х10).
Строго пеците електроде у складу са спецификацијама произвођача.
Радне предмете одржавајте савршено сувим (без влаге, леда, рђе).
Оптимални унос топлоте:Одржавајте унос топлоте у оквиру квалификованог опсега. Пренизак промовише брзо хлађење и мартензит. Превисока може претерано да угруби зрна ХАЗ, смањујући жилавост.
Термичка обрада након{0} заваривања (ПВХТ): For thick sections (often >30-40 мм) или веома ограничених спојева, печење за ублажавање напрезања (нпр. 550-600 степени) се користи за каљење мартензита, дифузију водоника и ублажавање напона.
Квалификација поступка заваривања (ВПКР):Квалификациони тест процедуре мора укључити прелазе тврдоће преко ХАЗ-а како би се потврдило да не прелази безбедне границе (обично 350 ХВ10) и да нема пукотина.
Резиме
Еквивалент угљеника (Цек) за К390Б, типично 0,44-0,49%, је директна квантитативна мера његове склоности ка формирању тврдог мартензита-осетљивог на пукотине у ХАЗ завара. Овај повишен Цек у поређењу са нижим-класама чврстоће у основи повећава његову подложност пуцању на хладно. Сходно томе, заваривање К390Б захтева ригорозно контролисану процедуру са мало-водоника са обавезним предгревањем, са параметрима прилагођеним специфичној вредности Цек и дебљини. Занемаривање овог односа је најчешћи узрок катастрофалних кварова у завареним конструкцијама високе чврстоће.