철강, 석유화학, 선박, 전력산업의 발전에 따라 용접구조물은 대형화, 대용량화, 고매개변수화 방향으로 발전하는 경향이 있으며, 일부는 아직도 저온, 극저온, 부식성 매체 및 기타 환경에서 사용되고 있습니다.
따라서 다양한 저합금 고강도강, 중합금 및 고합금강, 초강력강 및 다양한 합금 재료가 널리 사용되고 있습니다. 그러나 이러한 강종 및 합금의 적용으로 용접 생산에 많은 새로운 문제가 발생했으며, 그 중 가장 흔하고 가장 심각한 것은 용접 균열입니다.
균열은 때때로 용접 중에 발생하고, 때로는 배치 또는 작동 중에 발생하며, 소위 지연 균열이라고 합니다. 이러한 균열은 제조 시 감지할 수 없기 때문에 이러한 균열의 손상은 더욱 심각합니다. 용접 공정에서 발생하는 균열에는 여러 종류가 있습니다. 현재 연구에 따르면 균열의 특성에 따라 대략 다음 다섯 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
No1. 핫크랙
핫 크랙은 용접 시 고온에서 발생하므로 핫 크랙이라고 합니다. 용접 금속의 재질에 따라 핫 크랙의 모양, 온도 범위, 주요 원인도 다릅니다. 따라서 핫 크랙은 결정화 크랙, 액화 크랙, 다각형 크랙의 세 가지 범주로 나뉩니다.
1. 수정 균열
결정화 후반에는 저체적 공융혼합물에 의해 형성된 액막이 입자간의 결합을 약화시키고, 인장응력의 작용으로 균열이 발생한다.
주로 탄소강과 불순물이 많은 저합금강(황, 인, 철, 탄소, 실리콘 함량 높음) 용접과 단상 오스테나이트강, 니켈 기반 합금 및 일부 알루미늄 합금 중간 용접에서 발생합니다. 개별 사례에서 결정질 균열은 열 영향 구역에서도 발생할 수 있습니다.
2. 고온 액상화 균열
용접 열 사이클의 최고 온도의 작용으로 열영향부 및 다층용접의 층 사이에서 재용융이 발생하고 응력의 작용으로 균열이 발생합니다.
주로 크롬과 니켈을 함유한 고강도 강, 오스테나이트 강, 그리고 일부 니켈 기반 합금에서 솔기 근처 구역이나 다층 용접 사이에서 발생합니다. 기본 금속과 용접 와이어의 유황, 인 및 실리콘 탄소 함량이 높으면 액화 균열 경향이 크게 증가합니다.
3. 다각화된 균열
응고된 결정화 전선에서는 고온과 응력의 작용을 받으면 격자 결함이 이동하고 응집되어 2차 경계를 형성하는데, 이 2차 경계는 고온에서는 낮은 소성 상태에 있으며, 응력의 작용으로 균열이 발생합니다.
다각화 균열은 대부분 순수 금속이나 단상 오스테나이트 합금의 용접부나 용접 근처 영역에서 발생하며, 고온 균열의 유형에 속합니다.
2번. 균열 재가열
두꺼운 판 용접 구조와 일부 침전 강화 합금 원소를 갖는 강의 경우, 응력 제거 열처리 또는 특정 온도에서 서비스하는 동안 용접 열 영향부의 조립질 부분에서 발생하는 균열을 재열 균열이라고 합니다. 재열 균열은 대부분 저합금 고강도 강, 펄라이트 내열 강, 오스테나이트 스테인리스 강 및 일부 니켈 기반 합금의 용접 열 영향부의 조립질 부분에서 발생합니다.
4번. 콜드 크랙
냉간 균열은 용접에서 발생하는 일반적인 유형의 균열로, 용접 후 온도가 더 낮은 온도로 냉각될 때 발생합니다. 냉간 균열은 주로 저합금강, 중합금강, 중탄소강 및 고탄소강의 용접 열영향부에서 발생합니다. 초고강도강이나 특정 티타늄 합금을 용접할 때와 같은 개별 사례에서는 용접 금속에도 냉간 균열이 나타납니다.
용접할 강철 유형과 구조에 따라 다양한 유형의 냉간 균열이 발생하는데, 대략 다음 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 지연 균열
일반적인 냉간균열의 한 형태로, 주요 특징은 용접 직후에는 나타나지 않고, 일반적인 잠복기를 가지며, 경화조직과 수소, 구속응력의 복합작용으로 발생하는 지연성 균열이다.
2. 균열 해소
이런 균열은 기본적으로 지연되는 것이 아니라 용접 직후에 발견되는데, 때로는 용접부에서 발생하기도 하고 때로는 열영향부에서 발생하기도 한다.
대체로 딱딱한 구조이며, 용접응력의 작용으로 균열이 발생합니다.
3. 저소성취성균열
가소성이 낮은 일부 재료의 경우, 저온에서 저온으로 변하면 수축력에 의해 발생하는 변형이 재료 자체의 가소성 여유를 초과하거나 재료가 취성이 되어 발생하는 균열을 초과합니다. 낮은 온도에서 생성되므로 콜드 크랙의 또 다른 형태이지만 지연 현상은 없습니다.
4번. 층류 찢어짐
대형 석유 생산 플랫폼이나 두꺼운 압력 용기의 제조 공정에서는 압연 방향과 평행한 계단형 균열이 발생하는 경우가 있는데, 이를 층류 균열이라고 한다.
주로 강판 내부에 층상 개재물(압연 방향)이 존재하고, 용접 시 압연 방향에 수직인 응력이 발생하여 화재로부터 멀리 떨어진 열영향부에 '계단형' 층상 모양이 생기기 때문이다. 찢어짐.
No5. 응력부식균열
일부 용접 구조물(용기나 파이프 등)은 부식성 매체와 응력이 결합되어 발생하는 지연 균열입니다.
응력 부식 균열에 영향을 미치는 요인에는 구조물의 재료, 부식성 매체의 유형, 구조물의 모양, 제조 및 용접 공정, 용접 재료 및 응력 완화 정도가 포함됩니다. 응력 부식은 서비스 중에 발생합니다.
