Dalam pembuatan bejana tekan, ketika pengelasan busur terendam digunakan untuk mengelas las memanjang silinder, retakan (selanjutnya disebut retakan terminal) sering terjadi pada atau dekat ujung las memanjang.
Banyak orang telah melakukan penelitian mengenai hal ini, dan percaya bahwa penyebab utama retaknya terminal adalah ketika busur las dekat dengan terminal las memanjang, las tersebut memuai dan berubah bentuk ke arah aksial, dan disertai dengan tegangan melintang pada arah aksial. arah vertikal dan aksial. deformasi terbuka;
Badan silinder juga mengalami tegangan pengerasan kerja dingin dan tegangan perakitan selama proses penggulungan, pembuatan dan perakitan; selama proses pengelasan, karena tertahannya posisi terminal las dan pelat pemogokan busur, regangan besar dihasilkan pada ujung tegangan las;
Ketika busur bergerak ke posisi terminal las dan pelat pemogokan busur, karena ekspansi termal dan deformasi bagian ini, tegangan tarik transversal dari terminal las dilonggarkan, dan gaya pengikatan berkurang, sehingga logam las tepat memadat di terminal las Retakan terminal terbentuk oleh tegangan tarik yang besar.
Berdasarkan analisis alasan di atas, diusulkan dua tindakan penanggulangan:
Salah satunya adalah menambah lebar pelat pemogokan busur untuk meningkatkan kekuatan pengikatannya;
Yang kedua adalah dengan menggunakan pelat pemogokan busur penahan elastis berlubang.
Namun, setelah melakukan tindakan penanggulangan di atas, permasalahan tersebut belum terselesaikan secara efektif:
Misalnya, meskipun pelat pemogokan busur penahan elastis digunakan, retakan terminal pada las memanjang akan tetap terjadi, dan retakan terminal sering terjadi saat mengelas silinder dengan ketebalan kecil, kekakuan rendah, dan perakitan paksa;
Namun, bila terdapat pelat uji produk pada bagian memanjang dari las memanjang silinder, meskipun pengelasan paku dan kondisi lainnya sama dengan bila tidak ada pelat uji produk, terdapat sedikit retakan terminal pada lapisan memanjang.
Setelah pengujian dan analisis berulang kali, ditemukan bahwa terjadinya retakan pada ujung lapisan memanjang tidak hanya terkait dengan tegangan tarik besar yang tidak dapat dihindari pada ujung las, tetapi juga terkait dengan beberapa alasan lain yang sangat penting.
Pertama. Analisis penyebab retak terminal
1. Perubahan bidang suhu pada terminal las
Selama pengelasan busur, ketika sumber panas pengelasan dekat dengan ujung las memanjang, bidang suhu normal di ujung las akan berubah, dan semakin dekat ke ujung, semakin besar perubahannya.
Karena ukuran pelat pemogokan busur jauh lebih kecil daripada ukuran silinder, kapasitas panasnya juga jauh lebih kecil, dan sambungan antara pelat pemogokan busur dan silinder hanya dilakukan dengan pengelasan paku, sehingga dapat dianggap sebagian besar terputus-putus. .
Oleh karena itu, kondisi perpindahan panas pada las terminal sangat buruk, menyebabkan suhu lokal meningkat, bentuk kumpulan lelehan berubah, dan kedalaman penetrasi juga akan meningkat. Kecepatan pemadatan kolam cair melambat, terutama bila ukuran pelat pemogokan busur terlalu kecil, dan lasan antara pelat pemogokan busur dan silinder terlalu pendek dan terlalu tipis.
2. Pengaruh masukan panas pengelasan
Karena masukan panas pengelasan yang digunakan dalam pengelasan busur terendam seringkali jauh lebih besar daripada metode pengelasan lainnya, kedalaman penetrasinya besar, jumlah logam yang diendapkan besar, dan ditutupi oleh lapisan fluks, sehingga kolam lelehnya besar dan besar. kecepatan pemadatan kolam cair besar. Laju pendinginan lapisan las dan lapisan las lebih lambat dibandingkan metode pengelasan lainnya, sehingga menghasilkan butiran yang lebih kasar dan segregasi yang lebih serius, sehingga menciptakan kondisi yang sangat menguntungkan bagi timbulnya retakan panas.
Selain itu, penyusutan lateral las jauh lebih kecil dibandingkan bukaan celah, sehingga gaya tarik lateral bagian terminal lebih besar dibandingkan metode pengelasan lainnya. Hal ini terutama berlaku untuk pelat miring dengan ketebalan sedang dan pelat tipis tidak miring.
3. Situasi lain
Jika terjadi perakitan paksa maka mutu perakitan tidak memenuhi persyaratan, kandungan pengotor seperti S dan P pada logam dasar terlalu tinggi dan segregasi juga akan mengakibatkan keretakan.
Kedua, sifat retak terminal
Retakan terminal termasuk dalam retakan termal menurut sifatnya, dan retakan termal dapat dibagi menjadi retakan kristalisasi dan retakan fase subpadat sesuai dengan tahap pembentukannya. Meskipun bagian yang mengalami retakan terminal kadang-kadang adalah terminal, kadang-kadang berada dalam jarak 150 mm dari area sekitar terminal, kadang-kadang merupakan retakan permukaan, dan kadang-kadang merupakan retakan internal, dan sebagian besar kasus adalah retakan internal yang terjadi di sekitar terminal.
Terlihat bahwa sifat retak terminal pada dasarnya termasuk dalam retak fasa sub padat, yaitu pada saat terminal las masih dalam keadaan cair, walaupun kolam lelehan di dekat terminal telah memadat, namun masih dalam keadaan cair. suhu tinggi sedikit di bawah garis solidus Keadaan kekuatan nol, retakan terjadi di bawah pengaruh tegangan pengelasan yang kompleks (terutama tegangan tarik) di terminal,
Lapisan permukaan las di dekat permukaan mudah menghilangkan panas, suhunya relatif rendah, dan sudah memiliki kekuatan tertentu serta plastisitas yang sangat baik, sehingga retakan terminal sering kali terdapat di dalam lasan dan tidak dapat ditemukan dengan mata telanjang.
Ketiga. Tindakan untuk mencegah retak terminal
Dari analisa penyebab retak terminal di atas dapat diketahui bahwa upaya yang paling penting untuk mengatasi retak terminal pada lapisan longitudinal las busur terendam adalah:
1. Tingkatkan ukuran pelat pemogokan busur dengan tepat
Seringkali orang belum cukup memahami pentingnya pelat pemogokan busur, berpikir bahwa fungsi pelat pemogokan busur hanya untuk mengarahkan kawah busur keluar dari lasan ketika busur ditutup. Untuk menghemat baja, beberapa pemukul busur dibuat sangat kecil dan benar-benar menjadi “penyerang busur”. Praktek-praktek ini sangat salah. Pelat pemogokan busur memiliki empat fungsi:
(1) Pimpin bagian las yang patah pada saat permulaan busur dan kawah busur pada saat busur dihentikan ke luar las.
(2) Perkuat tingkat pengekangan pada bagian terminal lapisan memanjang, dan tahan tegangan tarik besar yang dihasilkan pada bagian terminal.
(3) Meningkatkan bidang suhu bagian terminal, yang kondusif untuk konduksi panas dan tidak membuat suhu bagian terminal terlalu tinggi.
(4) Meningkatkan distribusi medan magnet di bagian terminal dan mengurangi derajat defleksi magnet.
Untuk mencapai keempat tujuan di atas, pelat pemogokan busur harus memiliki ukuran yang cukup, ketebalannya harus sama dengan pengelasan, dan ukurannya harus bergantung pada ukuran pengelasan dan ketebalan pelat baja. Untuk bejana tekan umum, disarankan agar panjang dan lebarnya tidak kurang dari 140mm.
2. Perhatikan perakitan dan pengelasan pelat busur
Pengelasan paku antara pelat pemogokan busur dan silinder harus memiliki panjang dan ketebalan yang cukup. Secara umum, panjang dan ketebalan las paku tidak boleh kurang dari 80% dari lebar dan ketebalan pelat pemogokan busur, dan diperlukan pengelasan terus menerus. Ini tidak bisa hanya dilas “spot”. Di kedua sisi lapisan memanjang, ketebalan las yang cukup harus dipastikan untuk pelat sedang dan tebal, dan alur tertentu harus dibuka jika perlu.
3. Perhatikan posisi pengelasan bagian terminal silinder
Selama pengelasan paku setelah silinder dibulatkan, untuk lebih meningkatkan derajat pengekangan pada ujung lapisan memanjang, panjang las paku pada ujung lapisan memanjang tidak boleh kurang dari 100 mm, dan harus ada ketebalan las yang cukup, dan tidak boleh ada retakan, Cacat seperti kurangnya fusi.
4. Kontrol secara ketat masukan panas pengelasan
Selama proses pengelasan bejana tekan, masukan panas pengelasan harus dikontrol dengan ketat. Hal ini tidak hanya untuk memastikan sifat mekanik sambungan las, tetapi juga berperan sangat penting dalam mencegah retak. Besar kecilnya arus pengelasan busur terendam mempunyai pengaruh yang besar terhadap sensitivitas retak terminal, karena besar kecilnya arus pengelasan berhubungan langsung dengan medan suhu dan masukan panas pengelasan.
5. Kontrol secara ketat bentuk kolam cair dan koefisien bentuk las
Bentuk dan faktor bentuk kolam las pada pengelasan busur terendam erat kaitannya dengan kerentanan terhadap retakan pengelasan. Oleh karena itu, ukuran, bentuk dan faktor bentuk kolam las harus dikontrol dengan ketat.
Empat. Kesimpulan
Sangat umum terjadi retakan terminal jahitan memanjang ketika pengelasan busur terendam digunakan untuk mengelas lapisan memanjang silinder, dan hal ini belum terselesaikan dengan baik selama bertahun-tahun. Melalui pengujian dan analisis, penyebab utama terjadinya retakan pada ujung lapisan longitudinal las busur terendam adalah akibat dari aksi gabungan tegangan tarik yang besar dan medan temperatur khusus pada bagian tersebut.
Praktek telah membuktikan bahwa langkah-langkah seperti meningkatkan ukuran pelat pemogokan busur secara tepat, memperkuat kontrol kualitas pengelasan paku, dan secara ketat mengontrol masukan panas pengelasan dan bentuk lasan dapat secara efektif mencegah terjadinya retakan pada ujung las yang terendam. pengelasan busur.
Waktu posting: 01-03-2023
