Nứt nguội, một hiện tượng thường gặp khi hàn, có thể xảy ra ở vùng chịu nhiệt của thép cacbon cao, thép cacbon trung bình, thép hợp kim thấp và thép hợp kim trung bình. Trong một số trường hợp, các kim loại như thép cường độ cực cao, titan và hợp kim titan cũng có thể bị nứt nguội trong mối hàn. Hiểu các yếu tố góp phần gây ra nứt nguội và thực hiện các biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu hiệu quả là điều cần thiết để hoạt động hàn thành công.
Ba yếu tố chính góp phần tạo ra vết nứt nguội khi hàn thép cường độ cao: độ cứng của thép, hàm lượng hydro và sự phân bố trong mối hàn và trạng thái ứng suất hạn chế mà mối hàn gặp phải. Các yếu tố này có mối liên hệ với nhau và thúc đẩy sự hình thành các vết nứt nguội. Sự hiện diện của hydro, kết hợp với sự hình thành các cấu trúc martensitic trong quá trình hàn và ứng suất kéo tác động lên mối nối, góp phần phát triển các vết nứt nguội. Những vết nứt này thường xảy ra xuyên hạt hoặc dọc theo ranh giới hạt và biểu hiện dưới dạng vết nứt chân mối hàn, vết nứt dưới hạt hoặc vết nứt gốc.
Để ngăn ngừa nứt nguội, một cách tiếp cận toàn diện bao gồm thành phần hóa học của kim loại cơ bản, lựa chọn vật liệu hàn và thực hiện các quy trình hàn thích hợp là rất quan trọng. Hãy xem xét các chiến lược phòng ngừa và giảm thiểu sau đây:
01
Thành phần kim loại cơ bản
Hãy chọn những vật liệu có lượng carbon tương đương thấp hơn vì chúng có độ cứng giảm và ít bị nứt nguội hơn.
02
Vật liệu hàn
Chọn các điện cực có hàm lượng hydro thấp và so sánh độ bền của kim loại phụ với kim loại cơ bản. Đối với các vật liệu dễ bị nứt nguội, hãy cân nhắc sử dụng kim loại phụ austenit.
03
Kiểm soát các thông số hàn
Kiểm soát thích hợp lượng nhiệt đầu vào, gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn là điều cần thiết. Điều chỉnh các thông số hàn để giảm thiểu tốc độ làm nguội và đảm bảo quá trình hóa rắn dần dần, giảm nguy cơ nứt nguội.
04
Giảm stress
Sử dụng các kỹ thuật giảm ứng suất, chẳng hạn như xử lý nhiệt sau hàn hoặc đánh bóng, để giảm bớt ứng suất dư và giảm thiểu khả năng nứt nguội.
Nứt nguội đặt ra thách thức đáng kể trong quá trình hàn, đặc biệt là đối với thép cường độ cao. Hiểu các nguyên nhân cơ bản và thực hiện các biện pháp phòng ngừa là rất quan trọng để hoạt động hàn thành công. Bằng cách xem xét thành phần kim loại cơ bản, lựa chọn vật liệu hàn thích hợp, kiểm soát các thông số hàn và sử dụng các kỹ thuật giảm ứng suất, khả năng xuất hiện vết nứt nguội có thể giảm đáng kể. Việc đảm bảo cách tiếp cận toàn diện đối với quy trình hàn sẽ tạo ra các mối hàn chất lượng cao, giảm thiểu nguy cơ nứt nguội và tăng cường tính toàn vẹn cấu trúc của các bộ phận hàn.
