Els problemes habituals de les connexions soldades de canal calent inclouen principalment esquerdes, manca de fusió, porositat, inclusions d'escòries i degradació del rendiment a la zona-afectada per la calor. Aquests problemes afecten directament el rendiment de segellat del sistema i l'estabilitat operativa-a llarg termini.
1. Esquerdes de soldadura: el defecte més greu
Esquerdes calentes (esquerdes de cristal·lització): es formen al llarg dels límits de gra a altes temperatures, sovint causades per la presència d'eutèctics de baix punt de fusió-- al metall de soldadura (com ara eutèctic FeS-Fe, punt de fusió 988 graus) i tensió de tracció a la unió. Es produeixen principalment durant l'etapa de refredament immediata després de la soldadura.
Esquerdes fredes (esquerdes retardades): només apareixen després de refredar-se per sota de la temperatura de transformació martensítica (normalment<200℃) after welding. They are caused by the combined effects of hardened structures, hydrogen embrittlement, and restraint stress. They are delayed and extremely harmful.
Esquerdes de reescalfament: es produeixen a la regió-de gra gruixut durant el reescalfament després de la soldadura (com ara el tractament tèrmic), que s'observen habitualment en el procés de reparació de sistemes de canal calent de-paret gruixuda.
Advertència de risc: les esquerdes calentes són visibles immediatament després de la soldadura, mentre que les esquerdes fredes poden no aparèixer durant hores o fins i tot dies, la qual cosa requereix un seguiment acurat en les etapes posteriors.
2. Manca de fusió i penetració incompleta
Falta de fusió: es refereix a que el metall de soldadura no es fusiona completament amb el metall base o entre capes. És causat principalment per un corrent insuficient, una velocitat de soldadura excessiva, una neteja de bisell inadequada o una desalineació dels elèctrodes.
Penetració incompleta: això és causat per vores contundents excessivament gruixudes, bretxa de bisell insuficient o paràmetres de soldadura inadequats, donant lloc a una penetració incompleta de l'arrel i reduint significativament la força de la junta.
Conseqüències: Aquests defectes es converteixen en punts de concentració de tensió, propagant-se fàcilment a les esquerdes sota càrregues de cicle tèrmic.
3. Porositat i inclusions d'escòries
Porositat: el gas de la piscina fosa no s'escapa a temps, deixant buits. Les causes inclouen un flux insuficient de gas de protecció, oli i òxid al bisell i humitat en el material de soldadura. La porositat superficial pot provocar riscos de fuites, mentre que la porositat interna debilita la resistència estructural.
Inclusions d'escòria: escòria atrapada a la soldadura durant la soldadura, sovint causada per un corrent insuficient, una eliminació incompleta de l'escòria durant la soldadura multi-capes o un angle de l'elèctrode inadequat.
Exemple: en la soldadura TIG de col·lectors de canal calent, una protecció inadequada d'argó pot conduir fàcilment a la formació de porus petits i dispersos a la soldadura, afectant la uniformitat de la conducció de calor.
4. Degradació del rendiment de la-zona afectada per la calor (HAZ): la soldadura a alta-temperatura provoca un engrossiment localitzat del gra en el material base, formant una zona de fragilitat-de gra gruixut i reduint la duresa del material.
La soldadura de reelaboració repetida agreuja la degradació microestructural, augmentant el risc de fractura fràgil, especialment notable en els components de canal calent d'aliatge d'acer d'alt-carboni.
5. Falla de segellat: si hi ha microesquerdes, porositat o penetració incompleta a la junta de soldadura, es poden produir fàcilment fuites lentes sota l'acció a llarg termini de mitjans de transferència de calor d'alta-temperatura i alta-pressió (com ara l'oli de transferència de calor). Inicialment difícil de detectar, després pot provocar la contaminació del motlle o l'aturada del sistema.
Recomanació d'inspecció: utilitzeu una combinació de proves de penetrants (PT) + proves d'ultrasons (UT) + proves de pressió per garantir la integritat de la soldadura.
Resum de les mesures de prevenció i control
|
Tipus de problema |
Mesures clau de prevenció i control |
|
Esquerdes |
Controlar el contingut d'impureses S/P, preescalfar i refredar lentament, utilitzar una entrada de calor baixa, un disseny de soldadura raonable |
|
Fusió incompleta/Penetració incompleta |
Assegureu-vos que el bisell net, que coincideixi amb el corrent i la velocitat adequats, reforci la neteja entre passades |
|
Porositat |
Netegeu a fons el bisell, el material de soldadura sec, assegureu-vos la puresa i el cabal del gas protector |
|
Inclusions d'escòries |
Augmenta el corrent, optimitza l'angle de l'elèctrode, elimina l'escòria capa per capa |
|
Deteriorament HAZ |
Limiteu l'entrada de calor, eviteu la soldadura repetida, el tractament tèrmic posterior a la-soldadura per millorar la microestructura |
