Pragunemine on endiselt üks tõsisemaid defekte, mida keevitatud torude tootmisel kohtab, ja see on ka üks kõige vähem andestavaid -, erinevalt mõõtmete kõrvalekaldest või pinnaveast, on keevisõmbluse pragu konstruktsiooni defekt, mis võib töökoormuse all levida ja põhjustada täieliku rikke. Keevitatud torude praod klassifitseeritakse üldiselt nende orientatsiooni järgi keevisliini suhtes kahte kategooriasse:pikisuunalised praod, mis kulgevad paralleelselt keevisõmblusega japõiki praod, mis sellest üle jooksevad. See artikkel keskendub konkreetselt põiki pragunemisele, - miks see tekib ja mida tootja peab selle vältimiseks kontrollima, pöörates erilist tähelepanu spiraalile (SSAW) keevitatud toru, kus spiraalse õmbluse geomeetria lisab üldisele keevitusmetallurgiale oma kaalutlused.
Kust põikipraod tegelikult tulevad
Põikipraod keevitatud torus tekivad kõige sagedamini keevismetalli enda tahkumise ja kristalliseerumise ajal, mitte hiljem. Kui sulatatud keevisvann jahtub, tahkub see järk-järgult basseini välisservadest sissepoole keskjoone suunas, kusjuures terad kasvavad soojuse voolu suunas. Selle tahkumisega kaasneb mahuline kokkutõmbumine - metall võtab vedelalt tahkeks muutudes lihtsalt vähem ruumi ja tõmbub edasi, kui jahtub toatemperatuurini.
See kokkutõmbumine tekitabtõmbepingepiki keevisõmblust ja kuna ümbritsev mitteväärismetall ja juba -tahkestunud keevismetall peavad kokkutõmbumisele vastu, koondub tekkiv pinge kõige tugevamalt keevisõmbluse keskjoonele, kus viimane vedel metall tahkub ja kus terade piirid basseini mõlemalt küljelt peaaegu kokku puutuvad. Kui see keskjoone piirkond ei talu tõmbepinget -, kuna tera struktuur on ebasoodne, kahjulikud mikroelemendid on nõrgestanud tera piire või kuna pinge ise on protsessi halva juhtimise tõttu suurem kui vaja -, avaneb pragu keevisõmbluse suunaga risti. Just see risti asetsev suund muudab selle pigem põiki kui pikisuunaliseks.
Allolev diagramm illustreerib seda mehhanismi: keevituspõleti taga olev tahkestusfront, basseini jahtumisel üle keevisjoone tõmbav kokkutõmbumispinge ja sellest tulenev pragu avamine keskjoonel, kuhu see pinge koondub.
Metallurgiline metamärk: vase saastumine
Tahkumise kokkutõmbumispinge on iga keevisõmbluse lähtetingimus - seda ei saa täielikult kõrvaldada, vaid ainult hallata. Kuid teine tegur muudab tavalise kokkutõmbumispinge palju kergemini tegelikuks praoks: madala -sulamistemperatuuri-temperatuuriga lisandite olemasolu keevismetallis ja spiraalkeevitatud torude valmistamisel,vask on kõige levinum kurjategija.
Vask siseneb keevisvanni ootamatust allikast: keevistraadile kantud õhuke vaskkate, mis hoiab ära pinna roostetamise ladustamise ajal ning parandab elektrilist kontakti ja keevitusseadmete läbimist. Kui traat liigub läbi kontaktotsa suurel kiirusel, kulub hõõrdumine järk-järgult otsa ava ning peened vaseosakesed - nii traadi kattekihist kui ka kulunud otstes ka vasest kontaktotsast endast - kihistuvad ning kanduvad voogu ja kaaresse, jõudes lõpuks sula keevisvanni.
Vask sulab palju madalamal temperatuuril kui teras. Kui keevisvann tahkub, ei tahku selles olev vask koos puisteterase maatriksiga -, see jääb vedelaks kauemaks ja eraldub terade piiridesse, kus see niisutab ja nõrgestab neid. See on vormvedel{0}}metalli haprus: tera piir, mis on juba tavalise tahkestumise kokkutõmbumise tõttu tõmbepinge all, on nüüd sellele pingele palju vähem vastupidav, kuna vask on kahjustanud selle ühtekuuluvust. Tulemuseks on see, et vasega-saastunud piiridele tekivad põikipraod pingetasemetel, mida saastumata keevisõmblus kannatab probleemideta.
Ennetamine: mis tegelikult vähendab põiki pragunemist
Ristsuunalise pragunemise vältimine ei ole ühegi paranduse küsimus -, see nõuab nii aluseks oleva kokkutõmbumispinge kui ka metallurgilise saaste kontrollimist, mis muudab keevisõmbluse selle suhtes haavatavaks. Praktikas taandub see protsessi juhtimise viiele valdkonnale.
1. Keevitustarvikute valik
Lähtepunktiks on keevitustraadi ja räbusti valimine, mille keemiline koostis on põhimaterjalile sobiv ja mis ei sisalda liigseid kahjulikke mikroelemente. Kulumaterjalide hoolikas valimine vähendab esmajoones keevisvanni sisenevate lisandite algtaset, mis vähendab põiki pragunemise tõenäosust sõltumata sellest, mis protsessis veel allavoolu toimub. See on otsus, mis tehakse enne keevitamise algust ja see seab ülemmäära sellele, kui puhas keevismetall võib olla -. Ükski protsessi edasine juhtimine ei suuda täielikult kompenseerida kehva kulumaterjali valikut.
2. Kaldserva disain ja läbitungimiskontroll
Keevisliite soone või kaldgeomeetria mõjutab otseselt keevismetalli sadestamist ja tahkestumise mustri kujunemist. Üldine põhimõte on siin võimaluse korral vähendada sisemist keevisõmbluse kaldenurka, ohverdamata vuugi jaoks tegelikult vajalikku läbitungimissügavust. Väiksem sisemine kaldenurk koos piisava läbitungimisega annab väiksema keevisvanni mahu ja lühema tahkestumise tee, mis mõlemad vähendavad keevisõmbluse jahtumisel tekkiva kokkutõmbumispinge ulatust. Selle tasakaalu õigeks saavutamiseks on vaja tihedat koordineerimist kaldpinna konstruktsiooni ja liinil tegelikult kasutatavate keevitusparameetrite (vool, pinge, liikumiskiirus) vahel, kuna kaldpinna konstruktsiooni ei saa hinnata eraldi protsessist, millega see on seotud.
3. Täppisvormimine ja rullide joondamine
Spetsiaalselt spiraal-keevitatud torude puhul mõjutab lameda riba spiraalseks torukehaks vormimise protsessi täpsus otseselt keevisliidese jääkpinget enne keevitamise algust. Kui riba servad ei ole täpselt joondatud - ühtlane vahe, ühtlane serva kõrgus, ühtlane kumerus, mis vastab kavandatud toru läbimõõdule -, peab keevisõmblus lisaks tavalisele tahkestumise kokkutõmbumisele arvestama ka geomeetrilise ebakõlaga. See lisandunud jääkpinge vähendab saadaolevat varu enne põikipragu tekkimist. Täpne vormimine, mida mõnikord nimetatakse ka "kuju häälestamiseks" tootmispõrandal, vähendab seda jääkpinget allikas, mitte ei ürita seda hiljem keevitusparameetrites kompenseerida.
4. Keevisõmbluse vormiteguri juhtimine
Thekeevisõmbluse vormitegur- keevisõmbluse pinna laiuse ja läbitungimissügavuse suhtel - on otsene ja hästi-dokumenteeritud seos pragunemistundlikkusega. Kitsas sügav keevisvann tahkub teradega, mis kasvavad mõlemalt poolt järsult sissepoole ja kohtuvad peaaegu vastu{4}}keskjoont, koondades kokkutõmbumispinge kitsale ribale. Laiem, madalam keevisvann võimaldab teradel kasvada keskpunkti poole madalama nurga all, jaotades sama üldise kokkutõmbumispinge laiemasse piirkonda, mitte seda koondades.
Praktilise eesmärgina säilitatakse üldiselt keevisõmbluse vormifaktorüle 1(ranti laius on suurem kui läbitungimissügavus), et vältida pinge kontsentratsiooni. Seda juhitakse peamiselt keevitusvoolu, pinge ja liikumiskiiruse seadistustega ning seda tuleks kontrollida tavapärase protsessi kvalifikatsiooni osana, mitte eeldada ainult nominaalsete parameetrite seadistustest, kuna elektroodide kulumine, voo seisund ja isegi ümbritseva õhu temperatuur võivad nihutada antud päeval toodetud tera tegelikku geomeetriat.
5. Kontaktotsik ja vasega saastumise kontroll
Kuna vasesaaste on tegelike väikeste koguste suhtes nii ebaproportsionaalselt kahjustav tegur, väärib see spetsiaalset protsessikontrolli, mitte ei käsitleta seda üldise tarbekaupade kvaliteedi kõrvalmõjuna. See hõlmab kontaktotsikute plaanilist kontrolli ja väljavahetamist enne, kui ava kulumine muutub oluliseks, traadi etteande jälgimist nähtava ketenduse või katte lagunemise suhtes ning mõnel juhul kergema või alternatiivse pinnatöötlusega traadi määramist, kui vase kogumine on olnud korduv probleem. Kuna see saasterada on valmis keevisõmbluses suures osas nähtamatu, kuni tegelikult tekib pragu, on see üks valdkondi, kus ennetav hooldusdistsipliin on olulisem kui reaktiivne tõrkeotsing.
Ostujuhend: keevitatud torude tarnija pragude{0}}väljendamise hindamine
SSAW-d või muid keevitatud torusid hankiva ostja puhul on põikipragu tavalises veskisertifikaadis suures osas nähtamatu, välja arvatud juhul, kui see on juba arenenud tuvastatava defektini, mis on tuvastatud mittepurustava testimise käigus -, milleks hetkeks on pikkus juba tagasi lükatud või parandatud, mis suurendab tellimuse kulusid ja ajakava riski. Usaldusväärsem lähenemisviis on hinnata, kas tarnija protsessijuhtimine muudab põiki pragunemise ebatõenäoliseks. Järgmisi punkte tasub enne tellimuse esitamist kinnitada, eriti suuremate või kõrgemate{4}}spetsifikatsioonidega projektide puhul:
- Küsige, kuidas keevisõmbluse vormitegurit jälgitakse, mitte lihtsalt seadistatakse.Tarnija, kes suudab kirjeldada, kuidas rantide laiuse -ja-sügavuse suhet mõõdetakse ja kontrollitakse tootmise ajal -, selle asemel, et viidata lihtsalt sihtparameetrite lehele -, demonstreerib tegelikku protsessi juhtimist, mitte paberi spetsifikatsiooni.
- Küsige kontaktotsa vahetamise intervallide ja traadi käsitsemise tavade kohta.Tarnija, kellel on kontaktotsikute ennetav-hooldusgraafik ja keevitustraadi kontrollitud ladustamine/käsitsemine, et vältida kattekahjustusi, tegeleb vase saastumise teega ennetavalt, mitte ei reageeri ainult defektidele pärast nende ilmnemist.
- Enne keevitamist kontrollige, milliseid vormimis-/joondamistolerantse järgitakse, eriti spiraal-keevitatud torude puhul, kuna riba serva joondamine enne keevisõmbluse läbimist mõjutab otseselt liitekoha jääkpinget.
- Taotlege keevisõmblusele rakendatud tegelikku mittepurustava katse katvust-- täispikkuses-testimine tabab probleeme, mida proovide kontrollimise režiim võib märkamata jätta, ja see on pragude-tüüpi defektide puhul olulisem kui enamiku muude kvaliteediomaduste puhul, kuna tuvastamisest kõrvale jäänud pragu võib töökoormuse all levida kaua pärast seda, kui toru on veskist lahkunud.
- Küsige, kas keevitusparameetrid on tootmistsükli kohta kvalifitseeritud või staatilised.Kuna randi geomeetria ja keevisõmbluse kvaliteet võivad aja jooksul muutuda koos elektroodide kulumise, voo seisukorra ja muude muutujatega, pakub tarnija, kes kvalifitseerib parameetreid perioodiliselt, - selle asemel, et käsitleda esialgse protseduuri kvalifikatsiooni püsivana, - ühtlasemat pragunemiskindlust kogu tellimusel, mitte ainult paaril esimesel toodetud pikkusel.
- Kui projekti spetsifikatsioon seda lubab, küsige tootmisandmeid või näiteid eelnevatest tellimustest sarnase läbimõõdu ja seinapaksusega, kuna pragude vastuvõtlikkust mõjutavad nii torude geomeetria kui ka protsessi parameetrid ning tarnija kogemus võrreldavate suuruste kohta on otsesem näitaja kui üldised väited kvaliteedisüsteemide kohta.
Ristsuunaline pragunemine on lõpuks kontrollitav defekt, mitte keevitusprotsessiga kaasnev risk -, kuid selle kontrollimine nõuab tähelepanu detailidele, mida standardsel spetsifikatsioonilehel ei kuvata: randi geomeetria, kontaktotsa seisukord ja vormimise täpsus, mis kõik toimivad koos usaldusväärse kulumaterjali valikuga. Ostjatel, kes küsivad nende üksikasjade kohta kvalifitseerimisetapis, selle asemel, et tugineda üksnes keemia- ja mehaaniliste testide tulemustele, on palju paremas positsioonis, et vältida projekti hilisemas etapis pragunemisega seotud tagasilükkamise ajakava ja mõju kuludele.
