ترک تاخیری یا ترک هیدروژنی(Delayed Cracking) پس از جوشکاری

[x_ray1366]

با سلام
می خواستم در مورد ترک تاخیری پس از جوشکاری و دلایل رخ دادن و راه های جلوگیری از اون بدونم، البته با ذکر منبع. ممنون میشم کمکم کنید.
متشکر.

 

[hesam02]

با سلام
می خواستم در مورد ترک تاخیری پس از جوشکاری و دلایل رخ دادن و راه های جلوگیری از اون بدونم، البته با ذکر منبع. ممنون میشم کمکم کنید.
متشکر.

منابع جذب هيدروژن:
1-رطوبت موجود در پوششها در روشهاي مختلف
2- باقي ماندن روانسازهاي موجود بر روي الكترودها
3- تركيبات حاوي هيدروژن بر روي سطوح
4- رطوبت در گاز محافظ، نشتي تورچ هاي داراي آبگرد
5- رطوبت موجود در اتمسفر و محيط قوس

 

[hesam02]

هيدروژن براي جذب در حوضچه مذاب ابتدا بايد بصورت اتمي در آيد زيرا هيدروژن ملكولي بزرگتر از آن است كه بتواند به راحتي جذب و محلول در مذاب گردد. اين عمل به راحتي به كمك انرژي قوس قابل انجام است. پس از اين تبديل، نفوذ و جابجايي هيدروژن در داخل شبكه فولاد به راحتي انجام پذير خواهد بود. عمل جذب تا آنجا ادامه پيدا مي كند كه بين هيدروژن جذب شده در مذاب وهيدروژن موجود در قوس تعادل برقرار گردد.
زمانيكه بخارات آب با فولاد مذاب موجود در ستون قوس تماس برقرار مي كند، بر اساس واكنش زير بخار آب احياء شده و به صورت هيدروژن در مي آيد:
Fe +H2O = FeO +2H

- در روشهاي با گاز خنثي رطوبت آنقدر كم است (1ml/100gr Fe) كه هيدروژن جذب شده كوچكترين خطري را ايجاد نخواهد نمود، بنابراين اغلب در اين فرآيندها اگر جذب هيدروژن اتفاق افتد، از آلودگيهاي سطحي نشات گرفته است.

 

[hesam02]

پس از جذب هيدروژن بصورت اتمي در داخل حوضچه مذاب در حين سرد شدن تا دماي محيط سه اتفاق مي افتد:

1- در حين سرد شدن مذاب تا قبل از انجماد به دليل كاهش حد حلاليت، هيدروژن اضافي به سمت سطح آزاد مذاب جهت خروج حركت كرده و خارج مي شود. اگر سرعت انجماد بالا تر از سرعت خروج هيدروژن باشد، حجم قابل توجهي از هيدروژن در لابلاي دندريتها و جبهه مذاب حبس شده كه منجر به ايجاد تخلخل و حبابهاي گازي در جوش مي شود.

2- قسمتي ديگر از هيدروژن پس از انجماد توسط نفوذ در حالت جامد و دماي بالا سعي در رساندن خود به سطح قطعه كار دارند. اين عمل بيشتر در 24 ساعت اول اتفاق مي افتد اما بعد از گذشت سه هفته تكميل مي شود. حال اگر بعد از جوشكاري انرژي داده شود اين مدت ممكن است به چند ساعت تقليل يابد. به اين هيدروژن، هيدروژن نفوذي يا diffusible hydrogenگويند .

3- مابقي هيدروژن به صورت محلول جامد بين نشين در كار باقي مي ماند، كه به آن residual hydrogen گويند. اين هيدروژن فقط با بازپخت در دماي بين 150 تا 480 درجه سانتيگراد، از قطعه كار خارج خواهد شد.

 

[hesam02]

مكانيزم تردي هيدروژني :
بر اساس اين نظريه هيدروژن در شبكه كريستالي فولاد حل مي گردد ولي با گذشتن از حد حلاليت،هيدروژن با پناه بردن به فضاهاي خالي از هر نوع و بات هر اندازه سعي در فرار از شبكه دارد. از آنجا كه به طور قطع ساختار فولاد داراري نارسايي هايي در مرز دانه ها، تركهاي ميكروسكوپي و فضاهاي خالي در اطراف ذرات ناخلصي مي باشد، مقداري از اين هيدروژن،عليرغم كوچك بودن ابعاد اين گسستگي ها، جذب آنها مي گردد و پس از جذب از حالت اتمي به حالت ملكولي تبديل مي گردد.
با رسيدن مقدار هيدروژن در اين مناطق به يك سطح بحراني، پيدايش ترك پآغاز مي شود. اين ترك بلافاصله شروع به رشد كرده و رشد آن تاخارج منطقه پر تنش ادامه يابد. در اين نقطه استحكام فلز به قدري است كه سد راه حركت ترك شده و رشد آن بصورت موقت متوقف مي شود. در اثر توقف هيدروژن اين مكان را مناسب براي تجمع مي يابد كه در نتيجه تمركز آن بالا رفته سبب افزايش تنش موجود و فائق آمدن بر استحكام جسم ودر نهايت ادامه رشد ترك مي شود. پس از رسيدن اندازه ترك به ابعاد بحراني، ترك به سرعت رشد نموده كه باعث بروز شكست و گسيختگي ناگهاني در كار مي گردد.

 

[hesam02]

ترك سرد هيدروژني :
ترك سرد هيدروژني مهمترين نوع ترك سرد مي باشد كه نتيجه مستقيم تردي هيدروژني مي باشد. اگر تنش اعمال شده به جسم از حدي بالاتر باشد اين ترك بلافاصله رشد وسريعا منجر به شكست خواهد شد. ولي اگر از حدي كمتر باشد منجر به ترك تاخيري خواهد شد. اين ترك بيشتر در منطقه HAZ وبه ندرت در فلز جوش اتفاق مي افتد

 

[x_ray1366]

با تشکر از شما دوستان عزیز. مطالب بسیار مفید بود.این ترک تا چه مدت پس از جوشکاری خودش رو نشون میده؟ یعنی چه مدت پس از جوشکاری باید NDT(رادیوگرافی) انجام بشه تا این ترک دیده بشه؟ و اینکه عملیات پسگرمی(PWHT) بر این ترک تاثیر (مثبت یا منفی) می گذارد یا خیر؟
با تشکر فراوان.

 

[hesam02]

با تشکر از شما دوستان عزیز. مطالب بسیار مفید بود.این ترک تا چه مدت پس از جوشکاری خودش رو نشون میده؟ یعنی چه مدت پس از جوشکاری باید NDT(رادیوگرافی) انجام بشه تا این ترک دیده بشه؟ و اینکه عملیات پسگرمی(PWHT) بر این ترک تاثیر (مثبت یا منفی) می گذارد یا خیر؟
با تشکر فراوان.

ببين دوست عزيز ، بعد از عمليات جوشكاري ، در اين موارد ، سطح جوش عين حالت عاديه و هيچ گونه تركي در ابتدا ديده نميشه اما اين نوع ترك خودش رو بعد از حدود 72 ساعت نشون ميده. من 48 ساعت هم ديده بودم اما 72 ساعت اطمينانش بيشتره.
مسلما بهترين راه براي خارج كردن مولكول هاي هيدروژني از داخل قطعه ، PWHT هستش

 

[x_ray1366]

ببين دوست عزيز ، بعد از عمليات جوشكاري ، در اين موارد ، سطح جوش عين حالت عاديه و هيچ گونه تركي در ابتدا ديده نميشه اما اين نوع ترك خودش رو بعد از حدود 72 ساعت نشون ميده. من 48 ساعت هم ديده بودم اما 72 ساعت اطمينانش بيشتره.
مسلما بهترين راه براي خارج كردن مولكول هاي هيدروژني از داخل قطعه ، PWHT هستش

بسیار ممنونم دوست عزیز، البته در مورد زمان NDT، من توی AWS D1.1-96 بند 6.11 دیدم که نوشته 48 ساعت، در هر صورت ممنونم از کمکت.
من همین سوالا رو در مورد Reheat Cracking هم دارم، آیا باید توی یه تاپیک جدید بپرسم یا همینجا جواب میدید؟

 

[hesam02]

بسیار ممنونم دوست عزیز، البته در مورد زمان NDT، من توی AWS D1.1-96 بند 6.11 دیدم که نوشته 48 ساعت، در هر صورت ممنونم از کمکت.
من همین سوالا رو در مورد Reheat Cracking هم دارم، آیا باید توی یه تاپیک جدید بپرسم یا همینجا جواب میدید؟

مهندس شما كجا بازرسي فني مشغولي؟

 

[x_ray1366]

واحد بازرسی فنی فاز 24-22 شرکت نفت و گاز پارس- کنگان