Oglekļa ekvivalents (Ceq) ir vienīgais vissvarīgākais parametrs, lai novērtētu Q390B metināmību un tā aukstās plaisāšanas risku.
1. Oglekļa ekvivalenta (Ceq) diapazons Q390B
Q390B Ceq nav fiksēta atsevišķa vērtība, bet gan definēta maksimālā pieļaujamā robeža, ko nosaka standarts. Tā tipiskais/faktiskais diapazons komerciāli ražotajā tēraudā ir atvasināts no tā ķīmiskā sastāva ierobežojumiem GB/T 1591-2018.
Daži ražotāji var mērķēt uz zemāko galu (~0,44–0,46%), lai uzlabotu metināmību, savukārt citi cenšas sasniegt robežu, lai nodrošinātu, ka stiprības mērķi tiek sasniegti ar lētāku sakausējumu.
Galvenais punkts:Iegādājoties Q390B, faktiskā Ceq vērtība ir jānorāda dzirnavu pārbaudes sertifikātā. Nepaļaujieties uz tipisko diapazonu; metināšanas procedūras aprēķinos izmantojiet norādīto vērtību.
2. Kā Ceq ietekmē uzņēmību pret aukstuma plaisāšanu
Aukstā plaisāšana (saukta arī par ūdeņraža -izraisītu plaisāšanu vai aizkavētu plaisāšanu) ir liels risks, metinot augstas-izturības, zemas{2}}leģētos tēraudus, piemēram, Q390B. Ceq ir tiešs šī riska prognozētājs, izmantojot šādu mehānismu:
Saikne: Ceq → Sacietējamība → Mikrostruktūra → Uzņēmība
Augsts Ceq → Augsta sacietēšana:
Ceq formula tuvina tērauda spēju veidot cietas fāzes pēc ātras dzesēšanas. Katrs formulas elements veicina laika-temperatūras-transformācijas (TTT) diagrammas novirzīšanu pa labi, kas nozīmē, ka martensīts veidojas pat ar lēnāku dzesēšanas ātrumu.
Ātra dzesēšana → Cietā martensīta veidošanās:
Metināšanas laikā siltuma-ietekmētā zona (HAZ) tiek uzkarsēta līdz augstām temperatūrām un pēc tam ātri atdzesēta ar apkārtējo auksto parasto metālu. Ja Ceq ir augsts, HAZ pārveidosies par cietu, trauslu martensītu, nevis mīkstāku ferītu/perlītu.
Martensīts + ūdeņradis + stress=Aukstā plaisāšana:
Šis ir klasiskais "trīs{0}}faktoru" aukstās plaisāšanas modelis:
Jutīga mikrostruktūra (martensīts):Nodrošina augstais Ceq. Martensītam ir zema izturība, un tas ir ļoti pakļauts plaisāšanai.
Ūdeņradis (H):Ievadīts no mitruma metināšanas plūsmā, aizsarggāzē vai plākšņu virsmas piesārņojumos.
Stiepes spriegums:Neizbēgami no termiskās saraušanās un locītavu ierobežošanas.
Ūdeņraža atomi izkliedējas un uzkrājas saspringtajā martensīta HAZ. Kad tiek sasniegta kritiskā kombinācija, izplatās trausla plaisa, bieži vien stundas vai dienas pēc metināšanas ("aizkavēta" plaisāšana).
Metināšanas Q390B praktiskā ietekme
Tā kā Q390B Ceq (0,44-0,49%) ir ievērojami augstāks nekā mīkstajam tēraudam (piemēram, ~ 0,35% Q235) un vidēji augstāks par Q355B, stingras metināšanas procedūras nav apspriežamas.
| Ceq (IIW) diapazons | Metināšanas procedūras ietekme uz Q390B |
|---|---|
| ~0.44 - 0.46% | Moderate Risk. Preheating is mandatory for most thicknesses (>10-15 mm). Nepieciešama stingra ūdeņraža avotu kontrole. |
| ~0.47 - 0.49% | Augsts risks. Nepieciešama augstāka priekšsildīšanas/starpplūsmas temperatūra. Var būt nepieciešams izmantot īpaši-zema ūdeņraža līmeņa elektrodus (<5ml/100g deposited metal). Post-weld heat treatment (PWHT) may be necessary for thick, highly restrained joints. |
Nepieciešamie riska mazināšanas pasākumi:
Priekšsildīšana un starpposma temperatūras kontrole:Šī ir galvenā kontrole. Iepriekšēja uzsildīšana palēnina dzesēšanas ātrumu, ļaujot HAZ pārveidoties par mīkstākām, elastīgākām mikrostruktūrām (piemēram, bainītu), nevis martensītu. Nepieciešamo priekšsildīšanas temperatūru (piemēram, 80 grādi - 150 grādi) tieši nosakafaktiskais Ceq un plāksnes biezums.
Īpaši-zema ūdeņraža līmeņa prakse:
Izmantojiet zema-ūdeņraža (H4) vai ļoti zema-ūdeņraža līmeņa (H5, H10) klasifikācijas metināšanas palīgmateriālus.
Stingri cepiet elektrodus saskaņā ar ražotāja specifikācijām.
Glabājiet sagataves perfekti sausas (bez mitruma, ledus, rūsas).
Optimāla siltuma padeve:Uzturiet siltuma ievadi kvalificētā diapazonā. Pārāk zems veicina ātru atdzišanu un martensītu. Pārāk augsts HAZ graudus var pārmērīgi rupji, samazinot stingrību.
Pēc-metināšanas termiskā apstrāde (PWHT): For thick sections (often >30–40 mm) vai ļoti ierobežotām locītavām, spriedzes mazināšanas cepeškrāsns (piemēram, 550–600 grādi) tiek izmantota, lai atlaidinātu martensītu, izkliedētu ūdeņradi un mazinātu stresu.
Metināšanas procedūras kvalifikācija (WPQR):Procedūras kvalifikācijas pārbaudē jāiekļauj cietības šķērsošana pāri HAZ, lai pārliecinātos, ka tā nepārsniedz drošās robežas (parasti 350 HV10) un vai tajā nav plaisu.
Kopsavilkums
Oglekļa ekvivalents (Ceq) Q390B, parasti 0,44-0,49%, ir tiešs kvantitatīvs rādītājs tam, ka metinātajā šuvē HAZ veido cietu, plaisām jutīgu martensītu. Šis paaugstinātais Ceq salīdzinājumā ar zemākām-izturības pakāpēm būtiski palielina tā jutīgumu pret aukstuma plaisāšanu. Līdz ar to metināšanai Q390B ir nepieciešama stingri kontrolēta, zema -ūdeņraža līmeņa procedūra ar obligātu priekšsildīšanu, ar parametriem, kas pielāgoti konkrētajai Ceq vērtībai un biezumam. Šīs attiecības ignorēšana ir visizplatītākais katastrofālu metināšanas defektu cēlonis augstas stiprības tērauda konstrukcijās.