TL;DR:納入から数週間後に重いプレートの溶接に亀裂が入った場合、根本的な原因はほとんどの場合、HAZ に閉じ込められた水素です - 溶接工が悪いわけではありません。この修正は、鋼材の炭素当量値 (CEV) を計算することから始まり、CEV > 0.45 および厚さ > 25mm のすべての接合部に実際の予熱 (最低 150 度、接触高温計で確認、浸漬時間付き) を適用します。ここでは、冶金学、数学、そして規格に準拠したショップと紙に準拠したショップを区別する 6 つの質問について説明します。-
西オーストラリア地方の重機 OEM は、2026 年の初めに特定できない問題について当社に電話してきました。 40 個のブーム-アーム ブラケットのうち 6 個に、到着から 4 週間以内に低温亀裂が発生しました -。亀裂はすみ肉溶接の止端部にほぼ正確に沿って発生していました。溶接部は、当社の同業者の工場での目視検査に合格していました。彼らは寸法チェックに合格していました。彼らは基本的な UT スキャンにも合格していました。
彼らが乗り越えられなかったのは、フリーマントルからピルバラ鉱山現場までの輸送ルートで一晩で60度も気温が低下したことだった。
ここでは、ほとんどのバイヤーが WPS - で目にしない冶金と、プレート溶接プロジェクトが 1 か月目を通過できるかどうかが WPS によって決まる理由を説明します。
低温割れは溶接機の問題ではありません。それは水素問題です。
厚板溶接 - 約 12 mm を超えるもの - では、溶接が安定する前に放散しなければならない 3 つの応力が発生します。それは、溶接池が冷えるときの熱収縮、周囲の母材からの拘束です。拡散性水素アークストライク中に溶接部に吸収されます。
水素は、フラックス中の水分、シールドガス中の湿気、またはプレートエッジの表面汚染から溶接部に侵入します。室温では、熱影響部 (HAZ) の硬化したマルテンサイト微細構造内に閉じ込められます。-部品が 100 ～ 200 度の範囲で冷却されると、- ちょうどバンドのピルバラの朝が訪れる - が閉じ込められた水素によって亀裂が始まるまで脆いマルテンサイトに圧力がかかります。場合によっては数時間後。たまには日も。時には数週間も。
その遅れが亀裂の原因です後受け取り検査に合格します。高張力厚板のマルチパス溶接に関する研究では、横方向 HAZ 亀裂は溶接後数時間、数日、さらには数週間で発生する可能性があることが確認されています。-、これは同じ水素-および-拘束メカニズムによって引き起こされ、0.45 ～ 0.50% を超える炭素当量値と直接相関しています。
CEV の公式は、あなたが危険ゾーンにいるかどうかを決定します
特定の鋼が拘束下で水素割れするかどうかを予測する単一の数値は、-炭素換算値 (CEV)- は、AWS D1.1 で参照されている、IIW (国際溶接協会) の式に従って計算されます。
CEV=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
中板および厚板の溶接で最も頻繁に実行される鋼種については、次のとおりです。
•Q235 / ASTM A36- CEV 通常 0.30 ～ 0.38 → 低拘束下では予熱はオプション
•Q355 / ASTM A572 Gr.50- CEV 通常 0.42 ～ 0.48 → t > 20mm では予熱が必須
•Q690 / ASTM A514- CEV 通常 0.55 ～ 0.65 → 厳密な水素制御により、どのような厚さでも予熱が必須
CEVが通過したら0.45合計の厚さは上に上がります25mmAS/NZS 1554.1 と AWS D1.1 の両方で、「バラのつぼみで皿を 2 分間温める」ようなものではなく、予熱 - が必要です。本格的な予熱が始まります最小150度接合部で、最初のパス溶接全体を通して保持され、パス間のキャップは230度HAZ での結晶粒の粗大化を避けるため。
数学はあらゆる規格にあります。それを毎日実施するという規律は、ほとんどのサプライヤーが無視しています。
製造現場での実際の予熱の様子
WPS に「150 度予熱」と書かれたステッカーと実際にそれを行うフロアには違いがあります。当社の ISO 3834-2 溶接セル内では、予熱が 6 つのチェックポイントで検証されます。
•周囲空気ではなく、表面高温計。クランプされた熱電対または接触型高温計の測定値は、両側の接合端から少なくとも 25 mm -、またはそれより大きい場合は板厚の 1.5 倍 - で測定され、皮膚が温められただけでなく、母材が浸透していることが確認されます。-。何もない空気に向けられた赤外線銃は、鋼鉄ではなく部屋を読み取ります。
•ストライクの前にバンドを浸します。プレートは、厚さ 25 mm あたり最低 2 分間、その温度で放置されます。 50 mm プレートは、最初のアークが発生する前に 4 分間浸漬されます。- 「予熱したのに割れてしまった」の原因で最も多いのがつけ置きを省略することです。
•水素-管理された消耗品。CEV > 0.45 グレードの場合、缶を開けた瞬間から 120 ～ 150 度のロッド オーブンに保持された基本的な-コーティングされた低水素電極-を使用します。常温保存中に吸収された水分は、まさに式で予測される水素源となります。
•仮付け溶接は免除されません。すべての鋲は予熱された金属 - 同じ温度、同じ浸漬条件に入れられます。コールドタックはクラックスターターであり、溶接後の予熱をいくら行っても元に戻すことはできません。-
•溶接中断プロトコル。何らかの理由でアークが停止した場合は、- シフト変更、機器の故障、昼休み -、次のパスの前に予熱温度でジョイントを再確認する必要があります。-たとえ昨日予熱されたとしても、周囲温度で一晩放置されたジョイントは予熱されたジョイントではありません。
•インターパスの天井。2 番目の高温計はパス間の最高温度を監視します。 230 度の上限を超えると、亀裂のリスクと引き換えに靭性が低下します - 異なる故障モード、同じ不合格バッチ。
サプライヤーに尋ねる価値のある 6 つの質問
中国の製造工場から厚板ブラケット、ベース フレーム、または構造溶接物を調達している場合、次の 6 つの質問によって、計算を示してくれるサプライヤーと、Web サイトでロゴのみを表示できるサプライヤーが区別されます。
1. 「この仕事のために購入するプレートの CEV はいくらですか?」- 彼らが知らないとすれば、WPS は実際の鋼材に合わせて調整されていないということです。
2. 「ここで破損する接合部の最低予熱温度は何度ですか?」- 空白の凝視は、WPS が素材からではなく、テンプレートから剥がれたことを意味します。
3. 「床の予熱を確認するにはどうすればよいですか - クランプされた熱電対、IR ガン、それともスキップしますか?」- その答えによって、WPS が強制されているのか、それとも希望的なものであるのかが分かります。
4. 「低{0}h 電極の水素制御は何ですか?」- 120 度を超えるロッド オーブンが目に見える答えです。それ以外は推測です。
5. 「インターパス ログが含まれる最近のバッチ ファイルを見せてください。」- 実際のログには、パス-バイパス番号-と高温計のトレースが含まれています。 「ただやるだけ」という答えにはどちらもありません。
6. 「高い-CEVまたは厚い-接合部-に後熱を適用しますか？時間-の温度ログを見せてもらえますか？」- CEV > 0.55 または 50mm を超えるセクションの場合、ポストヒート (250 度 × 4 時間) が遅延亀裂に対する標準的な防御策です。答えが「ゆっくりと冷やすだけです」である場合、それはポストヒートではありません。それは希望です。
6 つすべてに実際の数値を最初に回答したサプライヤーは、通常、部品が亀裂なく到着したサプライヤーです。
これが受信側 QA につながる理由
ピルバラの現場で発生した低温亀裂の問題は、ピアサプライヤーの検査ステーションでは発生しませんでした。{0}} 4 週間後、工場で溶接が見られたものよりも寒い周囲条件で、OEM の受け入れドックに現れました。これが遅延水素分解の性質です。遅延水素分解は部品の使用に続いて発生し、環境が冷えたときにのみ発生します。
オーストラリアの条件 - 西オーストラリア州沿岸、タスマニアの高山、または一晩で 10 度を下回る現場 - で構造用鋼、鉱山機械の溶接物、またはトレーラーやシャーシのブラケットを調達する OEM バイヤーの場合、WPS の予熱規律は事務手続きではありません。それは、完全な状態で届く部品と、4-週間-遅れて届くクラック付きの部品の違いです。
それを ISO 3834 ドキュメントチェーンに焼き付けたのは、そもそもドキュメントを書く価値があるかどうかを決定するのは予熱計算だからです。
2024 年に現在の予熱検証プロトコルを実装して以来、当社はこれまでに出荷してきました。300+トン現在までに、6 つのチェックポイント規律 - に基づいてオーストラリアの OEM に提供された厚板溶接では、冷間亀裂の返品はゼロです。-
ただ探検してるだけ？低摩擦の最初のステップ。-コメント予熱する以下に、5- ページの予熱ガイダンス シートをお送りします。これには、CEV しきい値、浸漬時間、仮付け溶接ルール、中断プロトコル、Q355、Q690、および ASTM A572 Gr.50 プレートの水素制御ルールが記載されています。
ライブプロジェクトを実行していますか?無料の DFM および溶接冶金レビューのために図面をお送りください。お客様のグレード、厚さ、接合部の形状を CEV 計算で分析し、最初のプレートが切断テーブルに当たる前にどの溶接部に予熱が必要か、どの温度、どのような消耗品 - が必要かを正確にお知らせします。エンジニアリング担当者は 24 時間以内に返信します。リクエストに応じて秘密保持契約を締結します。
著者について:Qingdao Tianhua Yihe Metal Fabrication は青島にある 7,000 平方メートルの単一施設工場であり、ISO 3834-2 (総合レベル) 溶接、AS/NZS 5131 技能、AS/NZS 4680 HDG、AWS D1.1 の溶接士資格を保有しており、毎日中板溶接、厚板溶接、板金製作に取り組んでいます。オーストラリアおよび世界市場への 20 年間にわたる構造用鋼の OEM 輸出。
