1. Defecte comune de sudare la sudurile Q355GNH
(1) Fisurarea indusă de hidrogen-(HIC) – Cel mai critic defect
Manifestare: Fisuri fine (transgranulare sau intergranulare) care se formează în metalul de sudură sau HAZ la câteva ore până la zile după sudare, adesea declanșate de stresul rezidual și absorbția hidrogenului.
Cauze:
Conținut ridicat de hidrogen din materialele de sudură „murdare” (de exemplu, electrozi umezi, gaz de protecție nepurificat precum CO₂ cu umiditate).
Compoziția bogată în Cu/Cr-a lui Q355GNH îi crește sensibilitatea la fragilizarea cu hidrogen.
Răcirea rapidă după sudare (de exemplu, în medii reci) captează hidrogenul în microstructură, crescând forța de antrenare a fisurilor.
(2) Lipsa de fuziune (LOF) și lipsa de penetrare (LOP)
Manifestare: goluri neconfundate între metalul de sudură și metalul de bază (LOF) sau pătrunderea incompletă prin grosimea îmbinării (LOP), slăbind capacitatea portantă-de sarcină a îmbinării.
Cauze:
Aport de căldură insuficient (de exemplu, curent de sudare scăzut, viteză mare de deplasare) – elementele de aliere de intemperii ale Q355GNH își măresc ușor punctul de topire, necesitând căldură mai mare decât oțelul carbon simplu.
Potrivire proastă a articulației-(de exemplu, spațiu excesiv de rădăcină, aliniere greșită) sau unghi necorespunzător al electrodului/sârmei.
(3) Îngroșarea granulelor în ZMA – Degradează tenacitatea
Manifestare: HAZ (adiacent sudurii) dezvoltă granule grosiere de ferită sau bainită, ceea ce duce la o scădere bruscă a durității la impact la temperatură joasă-(de exemplu, energia de impact la -40 de grade scade sub 27J).
Cauze:
Aportul excesiv de căldură (de exemplu, curent de sudare mare, viteză mică de deplasare) - expunerea prelungită la temperaturi ridicate (peste 950 de grade) face ca boabele de austenită să crească necontrolat.
Microstructura normalizată a lui Q355GNH este sensibilă la căldură; supraîncălzirea perturbă echilibrul său fin de ferită-perlita.
(4) Degradarea rezistenței la coroziune – Un defect „ascuns”.
Manifestare: Zona de sudură (inclusiv metalul de sudură și HAZ) se corodează mai repede decât metalul de bază, formând straturi neuniforme de rugină – o defecțiune a funcției de intemperii de bază a Q355GNH.
Cauze:
Metal de umplutură nepotrivit (de exemplu, folosind electrozi simpli din oțel carbon în loc de electrozi specifici-de oțel rezistent la intemperii) - sudarea nu are Cu/Cr/Ni pentru a forma un strat protector de rugină.
Oxidare post-sudură (de exemplu, fără tratament de pasivare) – granulele grosiere ale HAZ formează rugină poroasă, ne-aderantă.
2. Măsuri de prevenire pentru fiecare defect
(1) Preveniți fisurarea indusă de hidrogen-(HIC)
Controlați sursele de hidrogen:
Materiale de sudură uscate: coaceți electrozii cu conținut scăzut de-hidrogen (de exemplu, E5015-G pentru oțel rezistent la intemperii) la 350–400 de grade timp de 1–2 ore; depozitați electrozii neutilizați într-un cuptor de susținere încălzit (80-120 de grade).
Purify shielding gas: Use dry CO₂ or Ar-CO₂ (moisture content ≤50ppm); install a gas dryer if ambient humidity >60%.
Reduce stresul rezidual:
Preheat the base metal to 80–150°C (critical for plates >12 mm grosime sau la temperaturi<5°C) to slow cooling and allow hydrogen escape.
Efectuați reducerea tensiunilor post-sudare (550–650 de grade timp de 1–2 ore) pentru componente cu pereți-groși sau îmbinări cu-solicitare ridicată.
Optimizați viteza de răcire: Utilizați controlul temperaturii între treceri (mențineți 150–250 de grade între trecerile de sudură) pentru a evita răcirea rapidă.
(2) Preveniți lipsa fuziunii/penetrării
Reglați intrarea de căldură:
Pentru sudarea manuală cu arc (MMA): utilizați electrozi cu diametrul 3,2–4,0 mm, curent 100–160 A și viteză de deplasare 8–12 cm/min.
Pentru sudarea cu arc metalic cu gaz (GMAW): Utilizați un diametru de sârmă de 1,2 mm, curent 180–220 A, tensiune 22–26 V și viteza de deplasare 10–15 cm/min.
Îmbunătățiți pregătirea articulațiilor: Asigurați-vă că distanța la rădăcină este de 2–4 mm, unghiul de teșire de 60 de grade ±5 grade și curățați marginile îmbinărilor (îndepărtați rugina, uleiul sau depunerile cu o perie de sârmă sau o polizor).
Optimizați tehnica de sudare: Mențineți un unghi de electrod/sârmă de 70–80 de grade (pentru suduri în colț) sau 90 de grade (pentru suduri cap la cap); utilizați mișcări de „țesere” (lățime mai mică sau egală cu 3× diametrul electrodului) pentru a asigura fuziunea completă.
(3) Preveniți îngroșarea cerealelor HAZ
Limitați aportul de căldură: Mențineți intrarea de căldură mai mică sau egală cu 25 kJ/cm (pentru plăci cu grosimea mai mică sau egală cu 20 mm) – evitați electrozii/firele supradimensionate sau vitezele de deplasare reduse.
Folosiți procese de sudare la -căldură scăzută: Prioritize GMAW or pulsed GMAW over submerged arc welding (SAW) for thin plates; SAW (high heat input) is only suitable for plates >25 mm cu normalizare post-sudură.
Controlați temperatura între treceri: Nu depășiți 300 de grade – căldura excesivă între treceri prelungește expunerea la HAZ la temperaturi ridicate.
(4) Preveniți degradarea rezistenței la coroziune
Folosiți metale de umplutură{0}}de rezistență la intemperii:
MMA: E5015-G (GB/T 5117) sau E5016-G (electrozi specifici oțelului pentru intemperii cu Cu/Cr/Ni).
GMAW: ER50-G (GB/T 8110) cu conținut de Cu 0,20–0,50% și conținut de Cr 0,30–0,80%.
Tratarea suprafeței după-sudare:
Îndepărtați stropii de sudură și zgura cu o daltă sau o râșniță; sârmă-periați zona de sudură pentru a promova formarea uniformă a stratului de rugină.
Aplicați un strat de pasivare (de exemplu, grund epoxidic) dacă componenta este expusă la medii dure (de exemplu, pulverizare de sare de coastă) în decurs de 1 lună de la sudare.
