wiadomości o firmie Odkrywanie ukrytych pułapek powtarzania spawania

**Niewyjaśnione pęknięcia po obróbce cieplnej?**

**Ujawnienie ukrytych pułapek spawania, nagrzewania i pęknięcia**

---

### **01 Definicja **

> Niektóre stali o wysokiej wytrzymałości i stopów wysokotemperaturowych zawierających elementy wzmacniające ocieplenie (np. Al, Ti, Nb), takie jak stali o wysokiej wytrzymałości o niskim stopniu stopowym, stali o odporności na ciepło perłowej,Zestawy superstopy wzmocnione osadami, a niektóre austenityczne stali nierdzewnej, mogą wywoływać pęknięcia podczas obróbki cieplnej po spawaniu (PWHT) lub usługi wysokiej temperatury, nawet jeśli po spawaniu nie występowały żadne pęknięcia.Te pęknięcia nazywane są pęknięciami przeciwstresowymi (SR Cracking)W inżynierii pęknięcia powstałe podczas PWHT lub długotrwałej eksploatacji (np. w temperaturze 500-600°C) są łącznie określane jako **Reheat Cracking**.

---

### **02 Kluczowe cechy rozgrzewania krakowania**

> (1) występuje wyłącznie w materiałach o elementach wzmacniających przez osadzenie.

> (2) Wykazuje zakres wrażliwy na temperaturę** (np. 500~700°C dla stali o niskim stopniu stopu; 700~900°C dla austenitycznych stali nierdzewnej i superstopów).

> (3) Pęknięcia rozpoczynają się i rozprzestrzeniają wzdłuż **grubokształtnych granic w strefie dotkniętej ciepłem (HAZ) **, idąc ścieżkami międzyziarnistymi w pobliżu linii fuzji.

> (4) Wymaga wysokich naprężeniach pozostałych i koncentracji naprężenia w regionach spawanych.

---

### **03 Czynniki wpływające na podgrzewanie krakingu**

> (1) **Elementy tworzące węglik** (Cr, Mo, V, Ti, Nb) zwiększają podatność.

> (2) Prędkość ogrzewania i czas pobytu w zakresie czułych temperatur.

> (3) **Grubość ziarna** w HAZ zwiększa skłonność do pękania.

> (4) **Metody spawania**: Procesy o wysokim wprowadzaniu ciepła (np. spawanie łukowe pod wodą) przyczyniają się do zgrubienia ziarna, zwiększając ryzyko ponownego podgrzewania szczelności w stali wrażliwych na ziarna.

---

### **04 Środki zapobiegawcze**

> (1) Użyj **niskiej wytrzymałości materiałów spawalniczych dopasowanych**.

> (2) W celu kontroli szybkości chłodzenia należy zastosować podgrzewanie lub podgrzewanie.

> (3) Unikać długotrwałego pobytu w wrażliwym zakresie temperatur.

> (4) Zmniejszenie naprężenia pozostałego i zmniejszenie stężenia naprężenia.

> (5) Wykonanie **obróbki termicznej stabilizacyjnej** dla określonych stopów (np. Incoloy 800HT dla temperatur eksploatacyjnych ≥ 538°C).

> (6) Przeprowadzenie testów nieniszczących (NDT) po obróbce cieplnej dla materiałów wrażliwych.

---

### **05 Podgrzewanie materiałów wrażliwych na pęknięcia**

> 15MnVR, 15MnNbR, 18MnMoNbR, 13MnMoNbR, 07MnCrMoVR, 07MnNiMoVDR, 17Cr1Mo1V oraz japońska stal CF-62.

> **Uwaga**: Pęknięcia podgrzewania są podstępne i mogą prowadzić do nagłych awarii.

---

### **06 Mechanizmy ponownego podgrzewania krakingu**

> Krakowanie podgrzewające powstaje w wyniku ukształtowania się mikrokracków na granicy ziarna z powodu preferencyjnego przesuwania się podczas rozluźnienia naprężenia.

>

> **1. Teoria rozkładu granicznego ziarna**

> Segregacja zanieczyszczeń (np. P, S) osłabia granice ziarna.

>

> **2. Teoria wzmocnienia wewnątrzziarnistego (pęknięcie kości) **

> Rozproszone opady (np. węglowodany Cr, V) hamują deformacje wewnątrzziarniste, zmuszając do rozluźnienia naprężenia na granicach ziarna.

>

Teoria pęknięcia.

> Nagromadzone uszkodzenia w wyniku pełzania podczas relaksu naprężenia przyspieszają pęknięcie międzyziarniste.

---

### **07 Reheat Cracking Sensitivity Formula**

> Wrażliwość na ponowne podgrzewanie zależy od składu chemicznego i naprężenia pozostałego.

>

> **△G = Cr + 3,3 Mo + 8,1 V + 10C 2**

>

> - **△G < 1,5**: Niska wrażliwość

> - **1,5 < △G < 2**: umiarkowana wrażliwość

> - **△G > 2**: Wysoka wrażliwość

---

### **08 Analiza ekspercka**

> **1.** Rozpętanie z powrotem w wyniku ogrzewania występuje w połączeniach spawanych z ograniczeniem podczas PWHT lub pracy w wysokiej temperaturze.jest połączony z osadami wewnątrzziarnistymi, które wzmacniają matrycęDokładne mechanizmy pozostają częściowo niewyjaśnione.

>

> **2.** Grube ziarna, zła konstrukcja spawania (np. nadmierne kurczenie) oraz agresywne techniki spawania pogarszają pęknięcia.

>

> **Dwa rodzaje krakingu podgrzewczego**:

> 1) **Płukanie z powodu zmniejszenia stresu (SR Cracking) **: występuje podczas PWHT.

> 2) **Długotrwałe pęknięcie funkcjonalne**: rozwija się podczas pracy w wysokiej temperaturze.

>

> **Kluczowe cechy**:

> - Ograniczone do materiałów o elementach wzmacniających ocieplenie (Ti, Al).

> - zależne od temperatury, z wyraźnymi zakresami czułości.

> - rozmnażanie międzyziarniste w obszarach HAZ o gruboziarnistych ziarnach.

> - wymaga pozostałego naprężenia i koncentracji naprężenia.

---