Kaynak hatası - Welding defect

Bir kaynak kusur bir yararlılığını tehlikeye atan herhangi kusurdur kaynak bağlantısının . Çok çeşitli kaynak kusurları vardır. Kaynak kusurları ISO 6520'ye göre sınıflandırılırken, kabul edilebilir limitleri ISO 5817 ve ISO 10042'de belirtilmiştir.

Başlıca nedenler

Göre Makine Mühendisleri American Society 41 oranında düşük işlem koşullarının, yüzde 32 operatör hatası, yüzde 12 yanlış bir teknik, yüzde 10 yanlış sarf ve yüzde 5 kötü bir kaynağı oluklar aşağıdaki gibidir: (ASME), kusurları kaynak nedenleri bölünebilir .

hidrojen gevrekliği

Ana madde: Hidrojen kırılganlığı

artık gerilmeler

Ana madde: Artık stres

Kaynaktan oluşabilecek gerilmenin büyüklüğü kabaca şu şekilde hesaplanabilir:

E'nin Young modülü olduğu yerde , α, termal genleşme katsayısıdır ve ΔT, sıcaklık değişimidir. Çelik için bu, yaklaşık 3.5 GPa (510.000 psi) olarak hesaplanır.

Türler

Çatlaklar

Kaynak çatlakları.svg

Kırılma ile ilgili kusurlar .

Ark vuruşları

Bir Ark Darbesi, herhangi bir lokalize yeniden eritilmiş metalden, ısıdan etkilenen metalden veya herhangi bir metal nesnenin yüzey profilindeki değişiklikten oluşan bir arktan kaynaklanan bir süreksizliktir. Ark Darbeleri, lokalize ana metal ısınmasına ve çok hızlı soğumaya neden olur. Amaçlanan kaynak alanının dışında yerleştirildiklerinde, sertleşmeye veya lokalize çatlamaya neden olabilir ve kırılmayı başlatmak için potansiyel yerler olarak hizmet edebilirler. Statik Yüklü Yapılarda, sözleşme belgelerinde bu tür bir kaldırma gerekli olmadığı sürece, ark darbelerinin kaldırılmasına gerek yoktur. Bununla birlikte, Döngüsel Yüklü Yapılarda, ark çarpmaları, bu tür yapıların hizmet verilebilirliğine zarar verebilecek gerilme konsantrasyonlarına neden olabilir ve zemin düzgün olmalı ve çatlaklar için görsel olarak incelenmelidir.

Soğuk çatlama

Artık gerilimler, temel malzemenin mukavemetini azaltabilir ve soğuk çatlama yoluyla feci arızalara yol açabilir. Soğuk çatlama, çeliklerle sınırlıdır ve kaynak soğudukça martensit oluşumuyla ilişkilidir . Çatlama, ana malzemenin ısıdan etkilenen bölgesinde meydana gelir. Bozulma ve artık gerilmelerin miktarını azaltmak için, ısı girdisi miktarı sınırlandırılmalı ve kullanılan kaynak sırası bir uçtan diğer uca değil, daha çok segmentler halinde olmalıdır.

Soğuk çatlama, yalnızca aşağıdaki tüm ön koşullar karşılandığında meydana gelir:

Bunlardan herhangi birinin ortadan kaldırılması bu durumu ortadan kaldıracaktır.

Krater çatlağı

Bir kaynak arkı kırıldığında krater çatlakları meydana gelir, ark boşluğunu doldurmak için yeterli erimiş metal mevcutsa bir krater oluşacaktır.

şapka çatlamak

şapka crack.svg

Şapka çatlakları, adını kaynağın kesitinin şeklinden alır, çünkü kaynak, kaynağın yüzeyinde genişler. Çatlak, füzyon hattında başlar ve kaynak boyunca uzanır. Genellikle çok fazla voltaj veya yetersiz hızdan kaynaklanırlar.

sıcak çatlama

Katılaşma çatlaması olarak da bilinen sıcak çatlama, tüm metallerde meydana gelebilir ve bir kaynağın ergime bölgesinde meydana gelir. Bu tip çatlama olasılığını azaltmak için fazla malzeme kısıtlamasından kaçınılmalı ve uygun bir dolgu malzemesi kullanılmalıdır. Diğer nedenler arasında çok yüksek kaynak akımı, ısıyı yaymayan kötü bağlantı tasarımı, kirlilikler ( kükürt ve fosfor gibi ), ön ısıtma, hız çok hızlı ve uzun arklar sayılabilir.

alt çatlak

Isıdan etkilenen bölge (HAZ) çatlağı olarak da bilinen bir alt çatlak, füzyon hattından kısa bir mesafede oluşan bir çatlaktır; Bu meydana düşük alaşımlı ve yüksek alaşımlı çelik . Bu tip çatlağın kesin nedenleri tam olarak anlaşılamamıştır, ancak çözünmüş hidrojenin mevcut olması gerektiği bilinmektedir . Bu tip çatlağı etkileyen diğer faktör, aşağıdakilerden kaynaklanan iç gerilmelerdir : ana metal ile kaynak metali arasındaki eşit olmayan büzülme, ana metalin kısıtlanması, martensit oluşumundan kaynaklanan gerilmeler ve metalden hidrojenin çökeltilmesinden kaynaklanan gerilmeler. .

boyuna çatlak

Boyuna çatlaklar, bir kaynak parçasının uzunluğu boyunca uzanır. Üç tip vardır: kontrol çatlakları , kök çatlakları ve tam merkez hattı çatlakları . Çatlakların yüzeyden görülebildiğini ve kısmen kaynağa doğru uzandığını kontrol edin. Bunlara genellikle , özellikle son geçişlerdeki yüksek büzülme gerilimleri veya sıcak çatlama mekanizması neden olur. Kök çatlakları kökte başlar ve kaynağın bir kısmına kadar uzanır. İlk kaynak dikişinin küçük boyutu nedeniyle en yaygın boyuna çatlak türüdür. Bu tür bir çatlak ele alınmazsa, genellikle sonraki kaynak geçişlerine yayılır, bu da tam çatlakların (kökten yüzeye bir çatlak) genellikle nasıl oluştuğudur.

Yeniden ısıtma çatlaması

Yeniden ısıtma çatlaması, HSLA çeliklerinde , özellikle krom , molibden ve vanadyum çeliklerinde, son ısıtma sırasında meydana gelen bir çatlama türüdür . Bu fenomen östenitik paslanmaz çeliklerde de gözlenmiştir. Isıdan etkilenen bölgenin zayıf sürünme sünekliğinden kaynaklanır. Mevcut herhangi bir kusur veya çentik, çatlak oluşumunu şiddetlendirir. Yeniden ısıtma çatlamasını önlemeye yardımcı olan şeyler arasında, önce düşük sıcaklıkta ıslatma ve ardından yüksek sıcaklıklara hızlı ısıtma ile ısıl işlem , kaynak uçlarının taşlanması veya dövülmesi ve HAZ tane yapısını iyileştirmek için iki katmanlı bir kaynak tekniği kullanılması yer alır .

Kök ve parmak çatlakları

Kök çatlağı, kaynağın başlangıcında kökte (kenar hazırlığında) kısa boncuk, başlangıçtaki düşük akım ve kaynak için kullanılan uygun olmayan dolgu malzemesi nedeniyle oluşan çatlaktır. Bu tür çatlakların ana nedeni hidrojen gevrekliğidir. Bu tür kusurlar, başlangıçta yüksek akım ve uygun dolgu malzemesi kullanılarak ortadan kaldırılabilir. Uç çatlağı, kaynak yapılan alanda bulunan nem içeriği nedeniyle oluşur, yüzey çatlağının bir parçasıdır, bu nedenle kolayca tespit edilebilir. Bu tür kusurların giderilmesi için ön ısıtma ve uygun derz oluşumu şarttır.

enine çatlak

Enine çatlaklar kaynak yönüne diktir. Bunlar genellikle düşük sünekliğe sahip kaynak metaline etki eden boyuna çekme gerilmelerinin sonucudur. Kaynak arkı zamanından önce sonlandırıldığında kraterde krater çatlakları meydana gelir. Krater çatlakları normalde sığdır, genellikle tek veya yıldız çatlakları oluşturan sıcak çatlaklardır. Bu çatlaklar genellikle bir krater borusunda başlar ve kraterde uzunlamasına uzanır. Bununla birlikte, kaynağın geri kalanında uzunlamasına kaynak çatlaklarına yayılabilirler.

Çarpıtma

Bağlantı yerinde metalin eritilmesini içeren kaynak yöntemleri, ısıtılan metal soğudukça mutlaka büzülmeye eğilimlidir. Büzülme daha sonra artık gerilmeler ve bozulmalar getirir. Nihai ürün istenilen şekil olmadığı için distorsiyon büyük bir sorun teşkil edebilir. Belirli bozulma türlerini hafifletmek için iş parçaları, kaynaktan sonra ürünün doğru şekilde olması için dengelenebilir. Aşağıdaki resimler, çeşitli kaynak distorsiyonlarını açıklamaktadır:

  • enine büzülme

  • açısal bozulma

  • boyuna büzülme

  • fileto distorsiyonu

  • nötr eksen bozulması

Gaz dahil

Gaz kapanımları, gözeneklilik , üfleme delikleri ve borular (veya solucan delikleri ) gibi çok çeşitli kusurlardır . Gaz kapanımlarının altında yatan neden, gazın katılaşmış kaynak içinde sıkışmasıdır. Gaz oluşumu , iş parçası veya elektrottaki yüksek kükürt içeriği , elektrot veya iş parçasından gelen aşırı nem, arkın çok kısa olması veya yanlış kaynak akımı veya polaritesinin herhangi birinden kaynaklanabilir .

Kapanımlar

İki tür kapanım vardır: doğrusal kapanımlar ve yuvarlak kapanımlar . İnklüzyonlar izole veya kümülatif olabilir . Kaynakta cüruf veya akı olduğunda doğrusal kapanımlar meydana gelir . Bir akı kullanımından cüruf oluşur, bu nedenle bu tür kusur genellikle korumalı metal ark kaynağı , özlü ark kaynağı ve toz altı ark kaynağı gibi akı kullanan kaynak işlemlerinde ortaya çıkar , ancak gazda da oluşabilir. metal ark kaynağı . Bu kusur genellikle birden fazla paso gerektiren kaynaklarda oluşur ve kaynaklar arasında yetersiz örtüşme vardır. Zayıf örtüşme, önceki kaynaktan gelen cürufun erimesine ve yeni kaynak parçasının üstüne çıkmasına izin vermez. Ayrıca, önceki kaynak bir alttan kesme veya düz olmayan bir yüzey profili bırakmışsa da oluşabilir. Cüruf kalıntılarını önlemek için , pasolar arasında kaynak dikişindeki cüruf taşlama , tel fırçalama veya ufalama yoluyla temizlenmelidir .

Ana metalde pas veya hadde skalası mevcut olduğunda izole kapanımlar meydana gelir .

Füzyon eksikliği ve eksik penetrasyon

Füzyon eksikliği, kaynak dikişinin ana metale zayıf yapışmasıdır; eksik penetrasyon, kaynak oluğunun kökünde başlamayan bir kaynak dikişidir. Eksik penetrasyon, kaynağın kökünde kanallar ve yarıklar oluşturur ve bu alanlarda aşındırıcı maddeler birikebileceğinden borularda ciddi sorunlara neden olabilir. Bu tür kusurlar, kaynak prosedürlerine uyulmadığında meydana gelir; olası nedenler arasında mevcut ayar, ark uzunluğu, elektrot açısı ve elektrot manipülasyonu yer alır. Kusurlar çeşitlendirilebilir ve kritik veya kritik olmayan olarak sınıflandırılabilir. Kaynaktaki gözeneklilik (kabarcıklar) genellikle belirli bir dereceye kadar kabul edilebilir. Cüruf kalıntıları, alttan kesme ve çatlaklar genellikle kabul edilemez. Bazı gözeneklilik, çatlaklar ve cüruf kalıntıları görülebilir ve bunların çıkarılmasını gerektirmek için daha fazla incelemeye gerek olmayabilir. Bunlar gibi küçük kusurlar Sıvı Penetrant Testi (Boya Kontrolü) ile doğrulanabilir. Yüzeyin hemen altındaki cüruf kalıntıları ve çatlaklar Manyetik Parçacık Muayenesi ile keşfedilebilir. Radyografik (X-ışınları) ve/veya Ultrason (ses dalgaları) test teknikleri kullanılarak daha derin kusurlar tespit edilebilir.

lamel yırtılma

Lamel yırtılması, birbirine kaynak yapılmış haddelenmiş çelik levhalarda, levhaların yüzlerine dik olan büzülme kuvvetleri nedeniyle oluşan bir kaynak hatası türüdür . 1970'lerden bu yana, kullanılan kükürt miktarını sınırlayan imalat uygulamalarındaki değişiklikler , bu sorunun görülme sıklığını büyük ölçüde azaltmıştır.

Katmanlı yırtılma, esas olarak malzemedeki kükürtlü kapanımlardan kaynaklanır. Diğer nedenler , alaşımda fazla hidrojen içerir . Bu kusur, çelik alaşımındaki kükürt miktarını %0,005'in altında tutarak hafifletilebilir. Ekleme nadir toprak elementleri , zirkonyum ya da kalsiyum alaşım de sorunu hafifletmek için, metal kafes içinde kükürt dahil olanlar konfigürasyonunu kontrol etmek.

Kaynaklı parçalar yerine dökme veya dövme parçalar kullanmak için yapım sürecini değiştirmek bu sorunu ortadan kaldırabilir, çünkü lamel yırtılması sadece kaynaklı parçalarda meydana gelir.

alttan kesme

Kaynak undercut.svg

Alttan kesme, kaynağın ana metalin kesit kalınlığını azalttığı ve kaynağın ve iş parçalarının mukavemetini azalttığı zamandır. Bu tür bir kusurun bir nedeni, bağlantının kenarlarının erimesine ve kaynağa akmasına neden olan aşırı akımdır; bu, kaynağın uzunluğu boyunca drenaj benzeri bir izlenim bırakır. Diğer bir neden, kaynağın kenarları boyunca yeterli dolgu metali biriktirmeyen kötü bir tekniğin kullanılmasıdır . Üçüncü bir neden, yanlış bir dolgu metali kullanmaktır, çünkü bu , kaynağın merkezi ile kenarlar arasında daha büyük sıcaklık gradyanları yaratacaktır . Diğer nedenler arasında elektrot açısının çok küçük olması, sönümlü elektrot, aşırı ark uzunluğu ve yavaş hız sayılabilir.

Referanslar

bibliyografya

Dış bağlantılar