O hidrogênio é um elemento que prejudica seriamente o desempenho das soldas. A presença de hidrogênio pode causar defeitos como fragilização por hidrogênio, pontos brancos, poros e trincas nas soldas, o que pode levar à falha das estruturas soldadas em casos graves. Portanto, o teor de hidrogênio em algumas soldas importantes deve ser controlado. Devido à alta pressão de operação de oleodutos e gasodutos de grande diâmetro, as soldas são submetidas a maiores tensões de tração. Durante a produção, utiliza-se a tecnologia de soldagem automática por arco submerso e selecionam-se materiais de soldagem com baixo teor de hidrogênio para garantir que o teor de hidrogênio nas soldas seja baixo. No entanto, no processo de produção de tubos soldados por arco submerso com costura reta, as soldas ocasionalmente apresentam uma pequena quantidade de defeitos relacionados ao hidrogênio. Encontrar e eliminar a fonte de hidrogênio na solda é a principal tarefa para prevenir defeitos induzidos por hidrogênio em tubos soldados por arco submerso com costura reta.
Análise de causa
Os defeitos induzidos por hidrogênio em soldas estão relacionados à quantidade de hidrogênio presente. Quando o teor de hidrogênio na solda é baixo, ocorre fragilização por hidrogênio; quando o teor de hidrogênio na solda é alto, manchas brancas aparecem frequentemente na seção tracionada ou dobrada; quando a poça de fusão absorve uma grande quantidade de hidrogênio, poros aparecem na solda; quando o teor de hidrogênio difundido na solda é alto, a tensão de tração é grande e trincas a frio são geradas.
As medidas para controlar o hidrogênio na solda são:
Em primeiro lugar, limite o teor de hidrogênio no material de soldagem;
Em segundo lugar, remova a ferrugem, o óleo, a água absorvida, etc., da superfície do fio de solda e da ranhura de solda antes de soldar;
Terceiro, reduzir o teor de hidrogênio na solda por meio de tratamento metalúrgico; quarto, controlar os parâmetros do processo de soldagem; quinto, tratamento de desidrogenação após a soldagem. No processo de produção de tubos soldados por arco submerso com costura reta, o teor de hidrogênio na solda é controlado principalmente pelas duas primeiras medidas.
① Para garantir a eficácia da detecção ultrassônica de falhas em chapas de aço, a quantidade de água utilizada como fluido de acoplamento é grande. Quando o ciclo de produção é rápido, a água residual na superfície da chapa de aço não seca quando esta atinge o estágio de conformação. Após a conformação, ela permanece no tubo de aço. Como a soldagem interna é realizada na posição das 6 horas, abaixo do ponto de rotação da ranhura do tubo de aço, a água presente no tubo flui para dentro da ranhura, gerando poros após a soldagem.
② Devido à alta temperatura no verão, a estação hidráulica da máquina de conformação dissipa o calor lentamente, a temperatura do óleo aumenta, o cilindro hidráulico vaza óleo e parte do óleo pinga dentro ou perto da ranhura de solda interna, resultando em poros na solda interna durante a soldagem; como a localização dos poros é próxima à raiz da solda interna, a raiz dos poros é facilmente penetrada pelo metal fundido durante a soldagem externa, e o metal flui para os poros para produzir cordões; quando os poros na solda interna atingem a superfície da solda, a raiz dos poros é penetrada e o metal líquido flui para a superfície da solda para formar nódulos de solda.
③ O fluxo de soldagem interno do tubo soldado por arco submerso com costura reta tem uma longa distância de transporte e é transportado por ar comprimido. Como o ar comprimido contém umidade, para evitar que a água presente no ar comprimido afete a soldagem, utiliza-se um secador de regeneração sem aquecimento para remover a água com cloreto de alumínio esférico como dessecante. Após uso prolongado, a capacidade de adsorção do dessecante é bastante reduzida ou mesmo se torna ineficaz. No verão, a temperatura do ar é alta e o teor de umidade no ar comprimido também. O ar comprimido tratado pelo secador ainda contém uma grande quantidade de umidade. Embora o fluxo seja rigorosamente seco antes do uso, ele absorve umidade durante o transporte. A umidade do ar comprimido penetra no fluxo e na poça de fusão através do fluxo, o que eventualmente leva à fragilização por hidrogênio na solda.
④ A "manteiga" é a camada de óleo aplicada no gancho do guindaste para facilitar o carregamento e descarregamento durante o transporte de chapas de aço. Ela não é limpa durante o carregamento. A correia de limpeza espalha o óleo para a borda da chapa de aço durante a limpeza da superfície antes da pré-dobra. Quando a chapa de aço passa pelo rolo de centragem, o óleo na borda adere ao rolo. Ao retornar à linha de corte, a borda da chapa entra em contato com o rolo de centragem, e o óleo adere à parte inferior do rolo, resultando em poros na solda externa.
⑤ A quantidade de óleo gotejada pelo guindaste é pequena e ocorre fragilização por hidrogênio na solda. Quando poros são encontrados em soldas próximas e reparados, a tensão de tração local aumenta, causando trincas a frio na solda. Os casos acima mostram que, no processo de produção a longo prazo, anormalidades em equipamentos relacionados podem causar a presença de água ou óleo próximo ao chanfro de solda, provocando defeitos induzidos por hidrogênio na solda. Somente eliminando as falhas de equipamentos e a fonte de hidrogênio em tempo hábil é possível prevenir defeitos induzidos por hidrogênio na solda.
Os defeitos induzidos por hidrogênio em tubos soldados por arco submerso com costura reta estão relacionados a manchas de óleo e água adsorvida perto da ranhura da solda. Impedir a entrada de água e óleo na poça de fusão da solda é a principal medida para prevenir defeitos induzidos por hidrogênio na solda. As manchas de óleo e a água adsorvida perto da ranhura da solda podem ser controladas pelos seguintes pontos:
① A água de acoplamento na superfície da chapa de aço deve ser completamente removida após a detecção de falhas, e a superfície da chapa de aço deve ser protegida contra o congelamento no inverno;
② Evitar que o óleo da máquina de moldagem goteje perto da ranhura da placa de aço;
③ Antes de soldar, verifique se há óleo, água e ferrugem perto da ranhura do tubo de aço. Caso haja, remova-os antes da soldagem; o dessecante no secador de ar comprimido deve ser substituído regularmente;
④ A chapa de aço não deve entrar em contato com óleo durante o transporte, e as manchas de óleo na superfície da chapa de aço devem ser removidas durante o carregamento;
⑤ O guindaste de pórtico na área de soldagem deve permanecer na posição o máximo possível após a soldagem externa.
Data da publicação: 06/11/2024