6 häufige Schweißfehler im Betonstahlbau: Tipps zur Vorbeugung | MachineMFG

6 häufige Schweißfehler bei der Bewehrungskonstruktion: Tipps zur Vorbeugung

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Die Bewehrungskonstruktion ist ein wichtiger Prozess im Ingenieurbau. Er umfasst in der Regel Verfahren wie die Herstellung der Bewehrung, das Binden und Verlegen sowie das Schweißen.

Unter diesen Verfahren hat die Qualität der Schweißarbeiten einen direkten Einfluss auf die Qualität der bewehrten Konstruktion.

1. Erscheinungsbild Defekte

Unter Erscheinungsfehlern (Oberflächenfehlern) versteht man Fehler, die an der Oberfläche eines Werkstücks erkannt werden können, ohne dass man sich auf Instrumente stützt.

Zu den üblichen Erscheinungsbildern gehören Unterschneidungen, Schweißtumore und Vertiefungen, Schweißverzugmanchmal Oberflächenporosität und Oberflächenrisse sowie unvollständig durchdrungene Wurzeln beim einseitigen Schweißen.

A. Unterschnitt

Es handelt sich um eine Nut oder Rille, die sich im Grundwerkstoffteil entlang der Schweißnaht bildet. Sie wird durch unzureichende Füllung des geschmolzenen Metalls bis zum Rand der Schweißnaht verursacht. Schweißnaht nachdem der Lichtbogen den Rand der Schweißnaht geschmolzen hat.

Die Hauptursachen für Unterschreitungen:

Die hohe Lichtbogenwärme, d.h. zu viel Strom und zu langsam Schweißgeschwindigkeitführen zu Unterschnitt. Ein falscher Winkel zwischen Elektrode und Werkstück, ein unangemessener Schwung, ein zu langer Lichtbogen und eine unangemessene Schweißreihenfolge können Hinterschnitte verursachen.

Der Lichtbogenschlag beim Gleichstromschweißen ist ebenfalls ein Grund für Unterschnitt. Einige Schweißpositionen (vertikal, horizontal und über Kopf) verschlimmern die Hinterschneidung.

Hinterschneidungen verringern die wirksame Querschnittsfläche des Grundmetalls, reduzieren die Tragfähigkeit der Konstruktion und verursachen außerdem Spannungskonzentrationen, die zu Rissbildungen führen.

Verhinderung von Unterschreitungen:

Die Korrektur der Arbeitshaltung, die Auswahl geeigneter Normen und die Anwendung eines geeigneten Schweißverfahrens können Hinterschneidungen verhindern.

Die Verwendung von Wechselstromschweißen anstelle von Gleichstromschweißen kann Hinterschneidungen beim Schweißen von winkligen Schweißnähten wirksam verhindern.

B. Schweißtumor

Das flüssige Metall in der Schweißnaht fließt auf den unzureichend erhitzten Grundwerkstoff, der nicht aufgeschmolzen wird, oder läuft aus der Wurzel der Schweißnaht über und bildet nach dem Abkühlen einen ungeschmolzenen Metalltumor, der als Schweißtumor bezeichnet wird.

Starke Schweißvorgaben, zu schnelles Abschmelzen der Elektrode, schlechte Qualität der Elektrode (z. B. Außermittigkeit), instabil Schweißstromversorgung Eigenschaften und eine falsche Arbeitshaltung können zu Schweißtumoren führen.

Schweißtumore bilden sich eher in horizontalen, vertikalen und Überkopfpositionen.

Schweißtumore gehen häufig mit einer unvollständigen Verschmelzung und Schlackeneinschlüssen einher, die zu Rissen führen können.

Gleichzeitig verändern Schweißtumore die tatsächliche Größe der Schweißnaht und verursachen Spannungskonzentrationen. Der Schweißtumor im Inneren des Rohrs verringert dessen Innendurchmesser und kann den Flüssigkeitsstrom blockieren.

Maßnahmen zur Verhinderung von Schweißtumoren:

Halten Sie die Schweißnaht während des Schweißens flach, wählen Sie die richtige Spezifikation, wählen Sie eine außermittige Elektrode, und arbeiten Sie vernünftig.

C. Lochfraß

Pitting bezieht sich auf den Teil der Schweißnahtoberfläche oder -rückseite, der tiefer liegt als das Grundmetall.

Lochfraß wird meist dadurch verursacht, dass die Elektrode (der Schweißdraht) beim Beenden des Lichtbogens nicht für kurze Zeit stehen bleibt (der entstehende Lochfraß wird als Lichtbogengrube bezeichnet). Beim Schweißen in Überkopf-, Vertikal- und Horizontallage tritt Lochfraß häufig an der Wurzel der Schweißnaht auf der Rückseite auf.

Lochfraß verringert die effektive Querschnittsfläche der Schweißnaht, und Lichtbogengruben haben in der Regel Lichtbogengrubenrisse und Lichtbogengrubenlunker.

Maßnahmen zur Vermeidung von Pitting:

Verwenden Sie eine Schweißmaschine mit einem Stromabbausystem, wählen Sie eine Flachschweißen so weit wie möglich zu positionieren, geeignete Schweißspezifikationen zu wählen und die Elektrode kurz im Schmelzbad verweilen zu lassen oder beim Beenden des Lichtbogens kreisförmig zu schwenken, um die Lichtbogengrube zu füllen.

D. Unvollständige Penetration

Unvollständiger Einbrand bedeutet, dass die Oberfläche der Schweißnaht durchgängige oder unterbrochene Rillen aufweist. Unzureichendes Füllmetall ist die Hauptursache für unvollständigen Einbrand.

Unzureichende Schweißspezifikationen, eine zu dünne Elektrode und unsachgemäße Bedienung können zu einem unvollständigen Einbrand führen.

Ein unvollständiger Einbrand schwächt auch die Schweißnaht und macht sie anfällig für Spannungskonzentrationen. Gleichzeitig erhöhen schwache Schweißspezifikationen die Abkühlungsgeschwindigkeit, was zu Porosität, Rissen und anderen Defekten führen kann.

Maßnahmen zur Verhinderung eines unvollständigen Eindringens:

Erhöhen Sie den Schweißstrom und fügen Sie Decklagenschweißungen hinzu.

E. Durchbrennen

Als Durchbrand bezeichnet man den Fehler, der beim Schweißen auftritt, wenn die Schmelztiefe die Dicke des Werkstücks übersteigt und das geschmolzene Metall aus der Rückseite der Schweißnaht herausfließt und einen perforierten Fehler bildet.

Ein zu hoher Schweißstrom, eine zu langsame Geschwindigkeit und die Verweildauer des Lichtbogens an der Schweißstelle führen zu Durchbrandschäden. Der Spalt zwischen den Werkstücken ist zu groß und die Fase ist zu klein, was ebenfalls zum Durchbrennen führt.

Durchbrennungen sind bei Kesseldruckbehältern nicht zulässig, da sie die Schweißnaht vollständig zerstören, wodurch die Verbindung ihre Verbindung und Tragfähigkeit verliert.

Prävention und Kontrollmaßnahmen:

Verwenden Sie einen geringeren Strom und eine angemessene Schweißgeschwindigkeit, reduzieren Sie den Montagespalt, fügen Sie eine Unterlage oder einen Stopfen auf der Rückseite der Schweißnaht hinzu. Verwendung von Impulsschweißen kann das Durchbrennen wirksam verhindern.

F. Sonstige Oberflächenfehler

(1) Schlechte Umformung

Das Aussehen und die geometrischen Abmessungen der Schweißnaht entsprechen nicht den Anforderungen. Es gibt Schweißnähte, die zu hoch sind, eine unebene Oberfläche haben und die Schweißnaht ist zu breit oder geht schlecht in das Grundmaterial über.

(2) Schieflage

Zwei Werkstücke sind in Dickenrichtung gegeneinander verschoben, was sowohl als Oberflächenfehler der Schweißnaht als auch als Formfehler der Baugruppe angesehen werden kann.

(3) Zusammenbruch

Beim einseitigen Schweißen kollabiert das flüssige Metall aufgrund von zu hoher Wärmezufuhr und zu viel Schmelzmetall auf der Rückseite der Schweißnaht, und die Rückseite der Schweißnaht steht nach der Formung über, während die Vorderseite kollabiert.

(4) Oberflächenporosität und Lunkerbildung

(5) Verschiedene Schweißverformungen wie Winkelverformung, Verdrehung, Wellenverformung usw. sind ebenfalls Schweißfehler. Auch die Winkelverformung ist ein Fehler bei der Montage.

2. Porosität und Schlackeneinschlüsse

A. Porosität

Unter Porosität versteht man die Hohlräume in der Schweißnaht, die durch das Gas im Schmelzbad entstehen, das vor der Erstarrung des Metalls nicht entweichen konnte.

Das Gas kann vom Schmelzbad aus der äußeren Umgebung absorbiert oder während des metallurgischen Schweißprozesses erzeugt werden.

1. Klassifizierung der Porosität

Je nach ihrer Form kann die Porosität in kugelförmige Porosität und wurmförmige Porosität unterteilt werden.

Je nach Anzahl der Poren kann man sie in Einzelporen und Gruppenporen unterteilen. Zu den gebündelten Poren gehören gleichmäßig verteilte Poren, dicht verteilte Poren und linear verteilte Poren.

Je nach Zusammensetzung des Gases in der Pore gibt es Wasserstoffporen, Stickstoffporen, Kohlendioxidporen, Kohlenmonoxidporen, Sauerstoffporen usw. Bei den beim Schmelzschweißen entstehenden Poren handelt es sich hauptsächlich um Wasserstoffporen und Kohlenmonoxidporen.

2. Mechanismen der Porositätsbildung

Die Gaslöslichkeit in festen Metallen beträgt bei Raumtemperatur nur ein Zehntel bis ein Hundertstel derjenigen in flüssigen Metallen bei hohen Temperaturen.

Wenn das geschmolzene Pool-Metall erstarrt, muss eine große Menge an Gas aus dem Metall entweichen. Wenn die Erstarrungsgeschwindigkeit größer ist als die Geschwindigkeit, mit der das Gas entweicht, bildet sich Porosität.

3. Hauptursachen für Porosität

Rost und Ölflecken auf der Oberfläche des Grundmetalls oder des Füllmetalls und die Schweißdraht oder Flussmittel, die nicht getrocknet werden, können die Anzahl der Poren in der Schweißnaht erhöhen, da sich die Feuchtigkeit in Rost, Ölflecken und der Beschichtung des Schweißdrahtes und des Flussmittels bei hohen Temperaturen in Gas zersetzt, wodurch sich der Gasgehalt im geschmolzenen Metall erhöht.

Wenn die Schweißenergie zu niedrig ist, ist die Abkühlungsgeschwindigkeit des Schmelzbades zu hoch, was dem Entweichen von Gas nicht förderlich ist. Eine unzureichende Desoxidation des Schweißguts kann auch die Sauerstoffporen vergrößern.

4. Gefahren der Porosität

Porosität verringert die effektive Querschnittsfläche der Schweißnaht, wodurch die Schweißnaht locker wird und die Festigkeit und Plastizität der Verbindung abnimmt. Sie kann auch zu Undichtigkeiten führen.

Auch die Porosität ist ein Faktor, der zu Spannungskonzentrationen führt. Wasserstoffporen können die Kaltrissbildung fördern.

5. Maßnahmen zur Vermeidung von Porosität

❶ Reinigen Sie die Oberfläche des Schweißdrahtes, die Arbeitsrille und ihre Umgebung von Öl, Rost, Feuchtigkeit und Ablagerungen.

❷ Verwenden Sie alkalische Schweißdrähte und Flussmittel und trocknen Sie diese gründlich.

❸ Schweißen Sie mit Gleichstrom in umgekehrter Polarität und einem kurzen Lichtbogen.

Vorwärmen vor dem Schweißen um die Abkühlungsrate zu verlangsamen.

❺ Verwenden Sie zum Schweißen eine etwas stärkere Spezifikation.

B. Schlackeneinschlüsse

Als Schlackeneinschluss wird das Phänomen bezeichnet, dass nach dem Schweißen Schlackenreste in der Schweißnaht verbleiben.

1. Klassifizierung von Schlackeneinschlüssen

❶ Metallischer Schlackeneinschluss: Bezieht sich auf die restlichen Metallpartikel wie Wolfram oder Kupfer in der Schweißnaht, allgemein bekannt als Wolfram- oder Kupfereinschluss.

Nicht-metallisch Schlackeneinschluss: Bezeichnet die Rückstände von nicht aufgeschmolzener Flussmittelschicht oder Flussmittel, Sulfiden, Oxiden und Nitriden in der Schweißnaht. Wenn die metallurgische Reaktion unvollständig ist, ist die Entfernung der Schlacke schwierig.

2. Verteilung und Form von Schlackeneinschlüssen

Es gibt punktförmige Schlackeneinschlüsse, lineare Schlackeneinschlüsse, kettenförmige Schlackeneinschlüsse und dichte Schlackeneinschlüsse.

3. Ursachen von Schlackeneinschlüssen

  • Ungeeignete Rillengröße;
  • Verunreinigungen in der Rille;
  • Unvollständige Schlackenentfernung zwischen den Lagen beim Mehrlagenschweißen;
  • Niedrig Schweißstraße Energie;
  • Schnelles Abkühlen der Schweißnaht, was zu einer zu schnellen Erstarrung des Metalls führt;
  • Flussmittelbeschichtung oder Flussmittelzusammensetzung des Schweißdrahtes ist nicht angemessen, mit einem hohen Schmelzpunkt;
  • Während Wolfram inert GasschweißenFalsche Polarität der Stromversorgung, hoher Strom und hohe Stromdichte sowie Schmelzen der Wolframelektrode und Abfallen in das Schmelzbad;
  • Schlechtes Schwingen des Schweißdrahtes beim manuellen Schweißen, ungünstig für Schlackenaufschwimmen.

Aus den oben genannten Gründen sollten entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung von Schlackeneinschlüssen getroffen werden.

4. Die Schädlichkeit von Schlackeneinschlüssen

Punktförmige Schlackeneinschlüsse sind ähnlich schädlich wie Poren. Schlackeneinschlüsse mit einem scharfen Ende erzeugen eine Spannungskonzentration, und das scharfe Ende entwickelt sich auch zu einer Rissquelle, was noch schädlicher ist.

3. Risse

Das Aufbrechen der atomaren Bindung in der Schweißnaht, wodurch eine neue Grenzfläche und ein Spalt entstehen, wird als Riss bezeichnet.

A. Klassifizierung von Rissen

Je nach Größe des Risses lassen sich drei Arten von Rissen unterscheiden:

(1) Makroskopische Risse: Risse, die mit dem bloßen Auge sichtbar sind.

(2) Mikrorisse: Sie können nur unter dem Mikroskop erkannt werden.

(3) Ultra-Mikrorisse: können nur unter einem Hochleistungsmikroskop erkannt werden und beziehen sich im Allgemeinen auf interkristalline Risse und intrakristalline Risse.

Unter dem Gesichtspunkt der Produktionstemperatur lassen sich Risse in zwei Kategorien einteilen:

(1) Heiße RisseRisse, die in der Nähe der Ac3-Linie entstehen. Sie treten im Allgemeinen unmittelbar nach dem Schweißen auf und werden auch als Erstarrungsrisse bezeichnet. Diese Art von Rissen tritt hauptsächlich an den Korngrenzen auf, und die Oberfläche des Risses weist eine oxidierte Farbe auf, die ihren metallischen Glanz verliert.

(2) Kaltrisse: bezieht sich auf die Risse, die beim Abkühlen unter die Martensit Umwandlungstemperatur M3 nach dem Schweißen, die im Allgemeinen erst einige Zeit nach dem Schweißen auftreten (mehrere Stunden, mehrere Tage oder noch länger). Sie werden daher auch als verzögerte Risse bezeichnet.

Je nach den Gründen für die Entstehung von Rissen können Risse in folgende Kategorien unterteilt werden:

 (1) Wiedererwärmungsrisse: Risse, die entstehen, wenn die Verbindung nach der Abkühlung auf 500~700℃ wiedererwärmt wird. Wiedererwärmungsrisse treten im grobkörnigen Bereich der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht von ausscheidungsgehärteten Werkstoffen (wie Metalle, die Cr, Mo, V, Ti, Nb enthalten) auf und entwickeln sich im Allgemeinen von der Schmelzlinie zum grobkörnigen Bereich der Wärmeeinflusszone und weisen interkristalline Rissmerkmale auf.

(2) Laminares Reißen ist hauptsächlich auf den Einschluss von Verunreinigungen wie Sulfiden (MnS) und Silikaten in den Stahl während des Walzprozesses zurückzuführen, die Anisotropie bilden. Unter Schweißspannung oder externer Zwangsspannung wird die Metallrisse entlang der Richtung der rollenden Verunreinigungen.

 (3) Spannungsrisskorrosion: Risse, die durch die kombinierte Wirkung von Spannung und korrosivem Medium entstehen. Zusätzlich zu Eigenspannung Die Spannungsrisskorrosion hängt hauptsächlich mit der Struktur und Morphologie der Schweißnaht zusammen.

B. Gefährdung durch Risse

Speziell für kalte Risseist der Schaden katastrophal. Die meisten Unfälle mit Druckbehältern in der Welt sind auf Sprödbruch durch Risse zurückzuführen, abgesehen von einigen wenigen Fällen, die durch unangemessene Konstruktion oder unsachgemäße Materialauswahl.

Heißrisse (Erstarrungsrisse)

(1) Entstehungsmechanismus von Erstarrungsrissen

Heißrisse treten in der späten Erstarrungsphase des Schweißguts auf, und der empfindliche Temperaturbereich liegt im Allgemeinen in der Hochtemperaturzone nahe der Festphasenlinie.

Der häufigste Heißriss ist ein Erstarrungsriss, der sich bildet, wenn Verunreinigungen, die niedrigschmelzende Eutektika erzeugen, aufgrund von Kristallisationsentmischung während des Erstarrungsprozesses des Schweißguts an der Korngrenze angereichert werden und einen so genannten "Flüssigkeitsfilm" bilden.

In einem bestimmten empfindlichen Temperaturbereich (auch als spröder Temperaturbereich bezeichnet) ist die Festigkeit sehr gering, und die Schweißnaht reißt aufgrund von Zugspannungen, die durch die Erstarrungsschrumpfung verursacht werden, und bildet schließlich einen Riss. Erstarrungsrisse treten am häufigsten in Längsrichtung entlang der Schweißnaht auf und werden als Längsrisse bezeichnet.

Manchmal treten sie auch zwischen zwei säulenförmigen Kristallen in der Schweißnaht auf und werden als Querrisse bezeichnet. Lichtbogenrisse sind eine weitere Form von Erstarrungsrissen und sind häufige Heißrisse.

Heißrisse entstehen in der Regel entlang der Korngrenzen und treten typischerweise in Gas auf Schweißnähte von Werkstoffen mit vielen Verunreinigungen, wie z. B. Kohlenstoffstahl, niedrig legierter Stahl und austenitischer rostfreier Stahl.

(2) Faktoren, die Erstarrungsrisse beeinflussen

❶ Der Einfluss von Legierungselemente und Verunreinigungen: Die Zunahme von Kohlenstoff und Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor vergrößert den empfindlichen Temperaturbereich und erhöht die Gefahr von Erstarrungsrissen.

❷ Der Einfluss der Abkühlgeschwindigkeit: Eine Erhöhung der Abkühlgeschwindigkeit erhöht den Grad der Kristallisationsentmischung und erweitert den Kristallisationstemperaturbereich, was beides die Wahrscheinlichkeit von Erstarrungsrissen erhöht.

❸ Der Einfluss von Kristallisations- und Zwangsspannungen: Im spröden Temperaturbereich ist die Festigkeit des Metalls extrem niedrig, und die Schweißspannung führt dazu, dass einige Metallteile einer Zugspannung ausgesetzt sind. Wenn die Zugspannung ein bestimmtes Niveau erreicht, kommt es zu Erstarrungsrissen.

(3) Maßnahmen zur Vermeidung von Erstarrungsrissen

❶ Reduzieren Sie den Gehalt an schädlichen Elementen wie Schwefel und Phosphor und verwenden Sie Materialien mit geringerem Kohlenstoffgehalt zum Schweißen.

❷ Fügen Sie eine bestimmte Menge an Legierungselementen hinzu, um säulenförmige Kristalle und Entmischung zu reduzieren. Elemente wie Aluminium, Zirkonium, Eisen und Molybdän können die Korngröße verfeinern.

❸ Verwenden Sie eine Schweißnaht mit geringer Schmelztiefe, um die Wärmeableitung zu verbessern, so dass niedrigschmelzende Stoffe an der Oberfläche der Schweißnaht schwimmen und nicht in der Schweißnaht vorhanden sind.

❹ Wählen Sie die Schweißspezifikationen vernünftig aus und verwenden Sie Vor- und Nacherwärmung, um die Abkühlungsrate zu reduzieren.

❺ Wählen Sie eine angemessene Montagereihenfolge, um die Schweißbelastung zu verringern.

Risse wiedererwärmen

(1) Merkmale von Wiedererwärmungsrissen

❶ Wiedererwärmungsrisse entstehen in den überhitzten grobkörnigen Bereichen der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht. Sie entstehen während des Wiedererwärmungsprozesses, z. B. bei der Wärmebehandlung nach dem Schweißen.

❷ Der Temperaturbereich für die Herstellung von Wiedererwärmungsrissen: Kohlenstoffstahl und legierter Stahl 550~650℃; austenitischer rostfreier Stahl ~300℃.

❸ Wiedererwärmungsrisse sind intragranulare Risse (entlang der Korngrenze).

❹ Sie treten am ehesten bei ausscheidungsgehärteten Stählen auf.

❺ In Verbindung mit Schweißeigenspannung.

(2) Mechanismen von Rissen bei der Wiedererwärmung

Es gibt mehrere Erklärungen für den Mechanismus von Wiedererwärmungsrissen, und die Erklärung der Modellbruchtheorie lautet wie folgt: Im schweißnahen Bereich werden unter der Einwirkung von Hochtemperatur-Wärmezyklen Karbide der verfestigten Phase (z. B. Eisenkarbid, Karbid, Chromkarbid und verlagertes Karbid) auf der Versetzungsfläche innerhalb des Kristalls abgelagert, wodurch die innere Verfestigungsfestigkeit viel höher ist als die intergranulare Verfestigungsfestigkeit.

Insbesondere wenn die verfestigte Phase gleichmäßig im Korn verteilt ist, behindert sie die lokale Anpassung des Korninneren und auch die Gesamtverformung des Korns.

Die durch die Spannungsrelaxation verursachte plastische Verformung wird also hauptsächlich vom Metall an der Korngrenze getragen, so dass sich die Spannung an der Korngrenze konzentriert und ein Riss entsteht, der als Modellbruch bezeichnet wird.

(3) Verhinderung von Rissen bei der Wiedererwärmung

❶ Achten Sie auf die verfestigende Wirkung von metallurgischen Elementen und deren Auswirkungen auf Wiedererwärmungsrisse.

❷ Angemessenes Vorheizen oder Nachheizen zur Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit.

❸ Verringern Sie die Restspannung, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden.

❹ Versuchen Sie, während der Anlassbehandlung den empfindlichen Temperaturbereich von Wiedererwärmungsrissen zu vermeiden oder die Verweilzeit innerhalb dieses Temperaturbereichs zu verkürzen.

Kalte Risse

(1) Merkmale von Kaltrissen

❶ Kaltrisse treten bei niedrigeren Temperaturen und nach einer gewissen Zeit nach dem Schweißen auf, weshalb sie auch als verzögerte Risse bezeichnet werden.

❷ Sie treten hauptsächlich in der hitzebeeinflussten Zone auf und können auch in der Schweißzone.

❸ Kaltrisse können intergranulare Risse, transgranulare Risse oder eine Mischung aus beidem sein.

❹ Das durch Kaltrisse verursachte Versagen von Bauteilen ist ein typischer Sprödbruch.

(2) Mechanismen von Kaltrissen

❶ Das gehärtete Gefüge (Martensit) reduziert die plastischen Reserven des Metalls.

❷ Die Eigenspannung der Verbindung bewirkt, dass die Schweißnaht gezogen wird.

❸ In der Verbindung befindet sich eine gewisse Menge Wasserstoff.

Der Wasserstoffgehalt und die Zugspannung sind zwei wichtige Faktoren für die Bildung von Kaltrissen (hier: wasserstoffinduzierte Risse).

Im Allgemeinen ist die Anordnung der Atome in Metallen nicht vollständig geordnet, sondern enthält viele mikroskopische Defekte. Unter der Einwirkung von Zugspannungen diffundiert Wasserstoff und sammelt sich in dem Bereich mit hoher Spannung (Defektbereich) an. Wenn die Wasserstoffkonzentration ein bestimmtes Niveau erreicht, bricht die Bindung zwischen den Atomen im Metall, was zu mikroskopischen Rissen führt.

Unter der ständigen Einwirkung von Spannungen sammelt sich ständig Wasserstoff an, mikroskopische Risse dehnen sich immer weiter aus, bis sie sich zu makroskopischen Rissen entwickeln und schließlich brechen. Die kritische Wasserstoffkonzentration und der kritische Spannungswert bestimmen das Auftreten von Kaltrissen.

Wenn die Wasserstoffkonzentration in der Verbindung unter der kritischen Wasserstoffkonzentration liegt oder die angelegte Spannung unter der kritischen Spannung liegt, treten keine Kaltrisse auf (d. h. die Verzögerungszeit ist unendlich lang). Von allen Rissen sind die Kaltrisse die schädlichsten.

(3) Maßnahmen zur Vermeidung von Kaltrissen

❶ Verwenden Sie alkalische Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt, trocknen Sie sie sorgfältig, lagern Sie sie bei 100-150°C und verwenden Sie sie so schnell wie möglich nach der Entnahme.

❷ Erhöhen Sie die VorwärmtemperaturNachwärmmaßnahmen ergreifen, sicherstellen, dass die Zwischenlagentemperatur nicht niedriger ist als die Vorwärmtemperatur, angemessene Schweißspezifikationen wählen und die Bildung von gehärteten Strukturen in der Schweißnaht vermeiden.

❸ Wählen Sie eine vernünftige Schweißreihenfolge, um Schweißverformungen und Schweißspannungen zu reduzieren.

❹ Führen Sie nach dem Schweißen eine rechtzeitige Dehydrierungswärmebehandlung durch.

4. Unvollständige Durchdringung

Unvollständiges Eindringen bedeutet, dass der Grundwerkstoff nicht aufgeschmolzen wird und das Schweißgut nicht in die Wurzel der Verbindung eindringt.

1. Gründe für die unvollständige Durchdringung

(1) Niedriger Schweißstrom und geringe Einbrandtiefe.

(2) Ungeeignete Rillen- und Spaltgröße, zu große stumpfe Kante.

(3) Der Einfluss des magnetischen Schlags.

(4) Übermäßige Exzentrizität der Elektroden.

(5) Schlechte Reinigung der Zwischenlage und der Schweißnahtwurzel.

2. Gefahren einer unvollständigen Penetration

Eine der Gefahren des unvollständigen Einbrandes besteht darin, dass sich die wirksame Querschnittsfläche der Schweißnaht verringert und die Festigkeit der Verbindung sinkt.

Außerdem ist der Schaden, der durch die Spannungskonzentration aufgrund der unvollständigen Durchdringung entsteht, viel größer als der Schaden, der durch die Verringerung der Festigkeit entsteht. Eine unvollständige Durchdringung führt zu einer erheblichen Verringerung der Ermüdungsfestigkeit der Schweißnaht.

Eine unvollständige Durchdringung kann zu Rissen führen, was eine wichtige Ursache für Schweißversagen.

Der Schaden, der durch Spannungskonzentration aufgrund unvollständiger Durchdringung entsteht, ist viel größer als der Schaden, der durch Festigkeitsminderung entsteht. Ein unvollständiger Einbrand verringert die Dauerfestigkeit der Schweißnaht erheblich.

3. Verhinderung einer unvollständigen Penetration

Die Verwendung eines höheren Schweißstroms ist eine grundlegende Methode, um ein unvollständiges Eindringen zu verhindern. Darüber hinaus sollten beim Schweißen von Winkelverbindungen Wechselstrom anstelle von Gleichstrom verwendet werden, um einen magnetischen Schlag zu vermeiden, Nuten vernünftig gestaltet und die Reinigung verstärkt werden sowie kurze Lichtbogenschweißen Maßnahmen können auch ein unvollständiges Eindringen wirksam verhindern.

5. Fehlende Fusion

Als Schmelzfehler wird der Fehler bezeichnet, dass das Schweißgut und das Grundmetall oder das Schweißgut und das Schweißgut nicht miteinander verschmolzen sind.

Je nach Lokalisierung können drei Arten von Fusionsmängeln unterschieden werden: Fusionsmängel in der Rille, Fusionsmängel zwischen den Schichten und Fusionsmängel an der Wurzel.

1. Gründe für das Fehlen von Fusionsdefekten

(1) Der Schweißstrom ist zu niedrig.

(2) Die Schweißgeschwindigkeit ist zu schnell.

(3) Der Winkel der Elektrode ist nicht korrekt.

 (4) Das Phänomen der Lichtbogenbildung tritt auf.

(5) Die Schweißung erfolgt von unten nach oben, und der nicht geschmolzene Grundwerkstoff ist von geschmolzenem Eisen bedeckt.

(6) Die Oberfläche des unedlen Metalls ist durch Verunreinigungen oder Oxide beeinträchtigt, die die Schmelzverbindung zwischen dem abgeschiedenen Metall und dem unedlen Metall beeinträchtigen.

2. Gefahren einer fehlenden Verschmelzung

Eine fehlende Verschmelzung ist ein flächenhafter Fehler. Sowohl die fehlende Verschmelzung in der Nut als auch die fehlende Verschmelzung an der Wurzel verringern die tragende Querschnittsfläche erheblich und führen zu einer starken Spannungskonzentration. Ihre Schädlichkeit ist nach der von Rissen die zweitgrößte.

3. Vorbeugung von Fusionsstörungen

Die Verwendung eines höheren Schweißstroms, die korrekte Ausführung des Schweißvorgangs und die Beachtung der Sauberkeit der Schweißnaht sind wirksame Maßnahmen zur Vermeidung von Schmelzfehlern.

6. Andere Defekte

(1) Die chemische Zusammensetzung oder das Gefüge des geschweißte Verbindung nicht den Anforderungen entspricht:

Unsachgemäßer Abgleich der Schweißmaterial und dem Grundwerkstoff oder die Verbrennung von Elementen während des Schweißprozesses können leicht zu Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung des Schweißguts oder zu einem Gefüge führen, das nicht den Anforderungen entspricht.

Dies kann zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht führen und auch die Korrosionsbeständigkeit der Verbindung beeinträchtigen.

(2) Überhitzung und Verbrennung:

Bei unsachgemäßer Anwendung der Schweißspezifikationen bleibt die wärmebeeinflusste Stelle lange Zeit auf einer hohen Temperatur, was zu einer Vergröberung des Korns und damit zu einem überhitzten Gefüge führen kann.

Bei weiterem Temperaturanstieg und längerer Dauer kann es zu Oxidation oder lokalem Schmelzen der Korngrenzen kommen, was zu verbrannten Mikrostrukturen führt.

Überhitzung kann durch Wärmebehandlung beseitigt werden, während Verbrennung ein irreversibler Fehler ist.

(3) Rissbildung unter dem Wulst:

Risse, die sich im Grundwerkstoff in der Nähe des Schweißguts oder in der Wärmeeinflusszone bilden; verursacht durch Schweißspannungen und -dehnungen in Verbindung mit den begrenzten unterschiedlichen Ausdehnungs- und Kontraktionsraten.

Stahl Schweißtechnik umfasst verschiedene Arten, und zur Stärkung der Qualitätskontrolle der Konstruktion, die angemessene Anwendung von Stahl-Schweißtechnik sollte auf der Grundlage der spezifischen Bedingungen des Engineering-Projekt, um die Stabilität und Sicherheit der gesamten Gebäudestruktur zu gewährleisten.

Daher ist es wichtig, dass jeder die oben genannten Punkte beachtet. Stahlschweißen Mängel während des Baus.

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