Ключом к отличию трещин перегрева от других трещин сварного шва являются их металлографические характеристики и механизмы образования. Трещины от перегрева имеют морфологию, напоминающую конфету-, которая распространяется вдоль границ зерен и сопровождается необратимыми повреждениями, такими как окисление границ зерен и сферы переплавления. С другой стороны, другие сварочные трещины в основном распространяются через зерна и связаны с водородным охрупчиванием или концентрацией напряжений.
1. Сравнение микроскопической морфологии (металлографический анализ)
Характеристики: перегретые трещины, другие трещины при сварке (например, холодные трещины, горячие трещины).
Путь трещины: распространяется вдоль границ зерен, создавая вид излома "конфеты-" или "камня-". Преимущественно трансгранулярное расширение, способное рассечь зерна.
Зернистое состояние: сетка черного оксида по границам зерен, явные сферы переплавки. Четкие границы зерен, но без окисления, возможно микропоры.
Морфология излома: без пластической деформации, серовато--белый зернистый, без металлического блеска. Холодные трещины имеют ямочки, горячие трещины имеют дендритные характеристики.
Ключевой момент идентификации: Если при металлографии наблюдается строгое соответствие трещины границам зерен + оксиду + сфере переплавки, ее можно идентифицировать как перегретую трещину.
2. Факторы времени и движущие силы
Этап: Трещины от перегрева и другие сварочные трещины
Время возникновения: Происходит во время процесса охлаждения сварки, без внешней нагрузки. Холодные трещины могут появиться от нескольких часов до нескольких дней.
Основные причины: Перегрев, приводящий к окислению границ зерен и локализованному плавлению. * Водородное охрупчивание, остаточные напряжения, усадка при затвердевании.
Температурные условия: Превышена температура перегрева материала (сталь H13 > 1150 градусов). Обычно происходит в пределах нормального диапазона температур сварки.
Пример: при сварке стали H13 после выдержки при температуре 1200 градусов легко образуются трещины от перегрева; в то время как трещины в толстых деталях, сваренных обычными методами, в основном представляют собой холодные трещины, вызванные водородом.
3. Вспомогательные методы обнаружения для проверки.
Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ):
Трещины от перегрева: Межкристаллитный излом, поверхность покрыта частицами оксида;
Холодные трещины: сколы или трещины с ямочками, без оксидного покрытия.
Энергодисперсионная спектроскопия (ЭДС): обогащение оксидами оксидов, Cr и Fe можно обнаружить на границах зерен перегретых трещин; в других трещинах таких элементарных аномалий нет.
Не-неразрушающий контроль (PT/UT). Оба метода позволяют обнаруживать трещины, но не позволяют различить их тип; требуется металлографическое подтверждение.
Важное напоминание: только визуальный осмотр или NDS не могут точно различить трещины; металлографический анализ обязателен.
4. Предлагаемый процесс принятия решения:
Первоначальная проверка: используйте пенетрантное тестирование (PT), чтобы определить местонахождение трещины.
Отбор проб и анализ. Отрежьте-образец поперечного сечения из области трещины для подготовки металлографической пробы.
Идентификация признаков: наблюдайте за межзеренным распространением, окислением границ зерен и сферами переплавки.
Комплексное решение: вынесите окончательное решение на основании истории нагрева (был ли перегрев).
