Di lapisan las atau area dekat lapisan, karena pengaruh pengelasan, kombinasi atom material hancur, dan lapisan yang dibentuk oleh pembentukan antarmuka baru disebut retakan las, yang ditandai dengan celah tajam. dan rasio aspek yang besar.
Retakan dapat dibagi menjadi retakan panas, retakan dingin, retakan korosi tegangan dan robekan pipih sesuai dengan suhu dan waktu terjadinya. Dalam produksi pengelasan, ada banyak tempat terjadinya retakan. Beberapa retakan muncul di permukaan las dan dapat diamati dengan mata telanjang; beberapa tersembunyi di dalam lasan dan hanya dapat ditemukan melalui deteksi cacat; beberapa terjadi pada las; dan beberapa terjadi di zona yang terkena panas. Perlu dicatat bahwa retakan terkadang terjadi selama proses pengelasan, dan terkadang muncul setelah lasan ditempatkan atau dioperasikan untuk jangka waktu tertentu setelah pengelasan. Yang terakhir disebut retakan tertunda, yang lebih berbahaya. Lokasi dan jenis retakan umum ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
gambar
Lokasi dan jenis retakan umum
2. Bahaya retak las
Retak las adalah cacat yang paling berbahaya. Selain mengurangi daya dukung sambungan las, celah tajam di ujung retakan akan menyebabkan konsentrasi tegangan yang serius, mendorong perluasan retakan, dan pada akhirnya menyebabkan kerusakan struktur las, dan produk akan menjadi dihapus. menyebabkan kecelakaan serius. Secara umum, retakan merupakan cacat yang tidak diperbolehkan pada sambungan las. Setelah ditemukan, itu harus dilepas seluruhnya dan diperbaiki serta dilas.
3. Penyebab dan tindakan pencegahan retak las
Karena perbedaan penyebab dan mekanisme pembentukan retakan yang berbeda, ketiga jenis retakan panas, retakan dingin, dan retakan panas akan dibahas secara terpisah di bawah ini.
3.1, retak panas
Retakan termal umumnya mengacu pada retakan yang dihasilkan pada suhu tinggi (dari dekat kisaran suhu pemadatan hingga di atas garis A3 pada diagram keseimbangan besi-karbon) seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, juga dikenal sebagai retakan suhu tinggi atau retakan kristalisasi.
gambar
Retakan panas biasanya terjadi di dalam las, dan terkadang juga dapat muncul di zona yang terkena panas, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
gambar
alasan:
Karena fenomena segregasi di kolam cair pengelasan selama proses kristalisasi, eutektik titik leleh rendah dan pengotor membentuk segregasi dalam interlayer cair selama proses kristalisasi, dan kekuatan setelah pemadatan juga rendah. Ketika tegangan pengelasan cukup besar, interlayer cairan akan terlepas. Lapisan atau logam padat yang baru dipadatkan terpisah untuk membentuk retakan.
Selain itu, jika terdapat eutektik dan pengotor dengan titik leleh rendah pada batas butir logam dasar, senyawa dengan titik leleh rendah ini akan meleleh membentuk interlayer cair di zona yang terkena panas di mana suhu pemanasan melebihi titik lelehnya. Ketika tegangan tarik las cukup besar, juga akan ditarik terpisah untuk membentuk retakan likuifaksi di zona yang terkena panas.
Singkatnya, terjadinya retak termal adalah hasil dari efek gabungan dari faktor metalurgi dan mekanik.
Pencegahan:
Upaya pencegahan thermal cracks dapat dimulai dari dua aspek yaitu faktor metalurgi dan faktor mekanik.
Mengontrol kandungan elemen berbahaya dan kotoran dalam logam dasar dan bahan habis pakai las
Batasi kandungan elemen yang mudah dipisahkan dan kotoran berbahaya dalam logam dasar dan bahan las (termasuk batang las, kawat las, fluks, dan gas pelindung). Secara khusus, kandungan unsur pengotor seperti belerang dan fosfor harus dikontrol dan kandungan karbon harus dikurangi.
Belerang praktis tidak larut dalam baja, dan membentuk besi sulfida (FeS), yang memiliki titik leleh rendah, dengan besi. Selama pengelasan, keberadaan besi sulfida akan menyebabkan retakan panas pada las dan retakan likuifaksi di zona yang terkena panas, yang akan menurunkan kinerja pengelasan; belerang yang sama ada di batas butir dalam bentuk film, yang akan mengurangi plastisitas dan ketangguhan baja. Umumnya kandungan belerang pada baja yang digunakan untuk pengelasan tidak boleh melebihi 0.045 persen . Terkadang diperlukan kontrol yang lebih ketat.
Fosfor akan mengurangi plastisitas dan ketangguhan baja, meningkatkan suhu transisi rapuh baja, dan menyebabkan retakan pada lasan dan zona yang terkena panas. Konten fosfor tidak boleh melebihi 0.055 persen . Terkadang diperlukan kontrol yang lebih ketat.
Kinerja pengelasan material terkait erat dengan kandungan karbon. Semakin tinggi kandungan karbon baja, semakin buruk kemampuan lasnya. Secara umum diyakini bahwa kandungan karbon dalam las dikontrol di bawah 0.10 persen , dan sensitivitas retakan termal dapat sangat dikurangi.
Sesuaikan komposisi kimia dari logam las, perbaiki struktur las, perbaiki butiran las untuk meningkatkan plastisitasnya, kurangi atau bubarkan tingkat segregasi, dan kendalikan efek berbahaya dari eutektik titik leleh rendah.
Misalnya, ketika mengelas baja tahan karat austenitik, penggunaan las struktur fasa ganda austenit plus ferit dapat meningkatkan ketahanan retak termalnya. Lapisan las austenitik fase tunggal rentan terhadap retakan panas.
Gunakan batang las atau fluks dasar untuk mengurangi kandungan pengotor dalam las dan tingkatkan derajat segregasi selama kristalisasi.
Kontrol spesifikasi pengelasan, tingkatkan faktor bentuk las dengan tepat, gunakan metode pengelasan multi-lapisan multi-pass, hindari segregasi garis tengah, dan cegah retakan garis tengah. Saat mengelas, rasio lebar las dengan tebal las pada bagian las single-pass disebut Faktor bentuk, atau faktor bentuk las, las. Ketika faktor bentuk lapisan las terlalu kecil, lapisan las sempit dan dalam, dan kotoran dengan titik leleh rendah akan berkumpul di tengah lapisan las, yang sangat meningkatkan kemungkinan retakan termal. Ketika faktor bentuk lapisan las besar, lapisan las lebar dan dangkal, eutektik dengan leleh rendah dan kotoran terkumpul di daerah dekat permukaan las, sangat mengurangi kecenderungan retak garis tengah.
Ambil langkah-langkah untuk mengurangi stres pengelasan
Ambil berbagai langkah teknologi untuk mengurangi tekanan pengelasan, seperti mengadopsi urutan dan metode pengelasan yang masuk akal, menggunakan energi input pengelasan yang lebih kecil, metode pemanasan awal dan palu secara keseluruhan, dll.
Mengisi kawah busur selama penutupan busur dapat menghindari retakan kawah busur.
3.2, retak dingin
Retakan dingin umumnya mengacu pada retakan yang dihasilkan oleh las di bawah suhu A3 selama proses pendinginan. Suhu di mana retakan terbentuk biasanya di bawah 300 ~ 200 derajat , yang berada dalam kisaran suhu transformasi martensit, sehingga disebut retakan dingin.
Retakan dingin dapat muncul segera setelah pengelasan, atau lama setelah pengelasan, sehingga disebut juga retakan tertunda. Karena pembentukan retakan dingin terkait dengan hidrogen, ini juga disebut retakan yang diinduksi hidrogen. Pembentukan retakan dingin memiliki sifat tertunda, yang dapat menyebabkan kecelakaan serius yang tidak terduga. Karena itu, lebih berbahaya dan harus mendapat perhatian penuh.
gambar
Penyebab retakan dingin
Kondisi dasar pembentukan retakan dingin adalah: pembentukan struktur yang mengeras pada sambungan las; keberadaan dan konsentrasi hidrogen yang dapat menyebar; dan adanya tegangan tarik las yang besar. Ketiga kondisi ini saling mempengaruhi dan mempromosikan satu sama lain. Dalam keadaan yang berbeda, salah satu dari tiga faktor tersebut dapat menyebabkan pembentukan retakan dingin, di antaranya hidrogen yang dapat menyebar adalah faktor paling aktif yang memicu retakan dingin.
Langkah-langkah pencegahan retak dingin
1) Gunakan elektroda dasar atau fluks untuk mengurangi kandungan hidrogen yang dapat menyebar dalam logam las. Elektroda alkali juga disebut elektroda hidrogen rendah, yang dapat mengurangi kandungan hidrogen dalam logam las.
2) Elektroda dan fluks harus dikeringkan sesuai dengan persyaratan yang ditentukan sebelum digunakan. Selain itu, alur dan kawat las harus dibersihkan dengan hati-hati untuk menghilangkan noda minyak, air, dan karat untuk mengurangi sumber hidrogen.
3) Pilih spesifikasi pengelasan yang masuk akal dan input panas, seperti pemanasan awal sebelum pengelasan, pengontrolan suhu interlayer, pendinginan lambat setelah pengelasan, dll., untuk memperbaiki kondisi organisasi las dan zona yang terkena panas.
4) Lakukan perlakuan panas tepat waktu setelah pengelasan. Salah satunya adalah melakukan perawatan anil untuk menghilangkan tekanan internal, mengeraskan struktur yang padam dan meningkatkan ketangguhannya; yang lainnya adalah melakukan perawatan eliminasi hidrogen untuk melepaskan hidrogen sepenuhnya dari sambungan las.
5) Meningkatkan kualitas baja, mengurangi inklusi berlapis pada baja, dan mengambil langkah-langkah dari desain struktural dan proses pengelasan untuk mengurangi tegangan tarik pengelasan searah dengan ketebalan pelat, yang dapat mencegah robekan berlapis.
6) Lakukan berbagai tindakan teknologi untuk mengurangi tekanan pengelasan (lihat retakan termal, tindakan pencegahan untuk detailnya)
3.3, panaskan kembali retakan
Reheat retak berasal dari zona berbutir kasar di zona yang terkena panas pengelasan, yang ditandai dengan patahan batas butir. Sebagian besar retakan terjadi pada bagian konsentrasi tegangan. Umumnya terbentuk saat daerah las dipanaskan kembali, sehingga disebut reheat crack.
Penyebab keretakan panas
Alasan pemanasan ulang retak umumnya dipercaya bahwa selama pemanasan ulang, karbida larutan padat superjenuh (terutama karbida vanadium dan molibdenum) mengendap lagi selama proses panas pertama, menghasilkan penguatan dan selip intragranular. Strain berkonsentrasi pada bekas batas butir austenit. Reheat retak terbentuk ketika kapasitas regangan plastis dari batas butir tidak cukup untuk menahan regangan yang diinduksi selama relaksasi tegangan.
Langkah-langkah pencegahan retak panaskan kembali
1) Mengurangi tegangan sisa dan konsentrasi tegangan, seperti meningkatkan suhu pemanasan awal, pendinginan lambat setelah pengelasan, dan kelancaran transisi antara las dan logam tidak mulia.
2) Di bawah premis untuk memenuhi persyaratan desain, pilih bahan las yang sesuai sehingga kekuatan suhu tinggi dari logam las sedikit lebih rendah daripada logam dasar, memungkinkan tegangan untuk bersantai di las dan menghindari retakan pada zona yang terkena panas.
3) Dalam hal memastikan kekuatan sambungan pada suhu kamar, tingkatkan suhu anil untuk menghilangkan tegangan, menghasilkan pengendapan partikel karbida yang relatif kasar untuk meningkatkan keuletan suhu tinggi.
