การแคร็กเย็นเป็นปรากฏการณ์ทั่วไปที่พบในการเชื่อม สามารถเกิดขึ้นได้ในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของเหล็กกล้าคาร์บอนสูง เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ และเหล็กกล้าโลหะผสมปานกลาง ในบางกรณี โลหะ เช่น เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงพิเศษ ไทเทเนียม และโลหะผสมไทเทเนียม อาจเกิดการแตกร้าวโดยความเย็นภายในรอยเชื่อม การทำความเข้าใจปัจจัยที่มีส่วนทำให้เกิดการแตกร้าวด้วยความเย็นและการใช้มาตรการป้องกันและบรรเทาที่มีประสิทธิภาพ ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการดำเนินการเชื่อมที่ประสบความสำเร็จ
ปัจจัยหลักสามประการที่ทำให้เกิดการแตกร้าวขณะเย็นในการเชื่อมเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง ได้แก่ ความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก ปริมาณไฮโดรเจนและการกระจายตัวภายในรอยเชื่อม และสภาวะความเค้นที่ถูกจำกัดที่ข้อต่อประสบ ปัจจัยเหล่านี้มีความสัมพันธ์กันและส่งเสริมให้เกิดรอยแตกร้าวที่เกิดจากความเย็น การมีอยู่ของไฮโดรเจนเมื่อรวมกับการก่อตัวของโครงสร้างมาร์เทนซิติกระหว่างการเชื่อม และความเค้นดึงที่กระทำต่อข้อต่อ ทำให้เกิดรอยแตกร้าวที่เกิดจากความเย็น รอยแตกเหล่านี้มักเกิดขึ้นทั้งแบบข้ามแกรนูลหรือตามแนวรอยต่อของเกรน และปรากฏเป็นรอยแตกที่รอยเชื่อม รอยแตกใต้เม็ดบีด หรือรอยแตกที่ราก
เพื่อป้องกันการแตกร้าวเนื่องจากความเย็น วิธีการที่ครอบคลุมซึ่งครอบคลุมองค์ประกอบทางเคมีของโลหะฐาน การเลือกวัสดุในการเชื่อม และการดำเนินการตามขั้นตอนการเชื่อมที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ พิจารณากลยุทธ์การป้องกันและบรรเทาผลกระทบต่อไปนี้:
01
ส่วนประกอบโลหะฐาน
เลือกใช้วัสดุที่มีค่าเทียบเท่าคาร์บอนต่ำกว่า เนื่องจากมีความสามารถในการชุบแข็งลดลง และมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวเมื่อเย็นน้อยกว่า
02
วัสดุเชื่อม
เลือกอิเล็กโทรดไฮโดรเจนต่ำและจับคู่ความแข็งแรงของโลหะตัวเติมกับโลหะฐาน สำหรับวัสดุที่ไวต่อการแตกร้าวเนื่องจากความเย็นสูง ให้พิจารณาใช้โลหะเติมออสเทนนิติก
03
ควบคุมพารามิเตอร์การเชื่อม
การควบคุมอินพุตความร้อน การอุ่นก่อน และการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อมอย่างเหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ ปรับพารามิเตอร์การเชื่อมเพื่อลดอัตราการเย็นลงและรับประกันการแข็งตัวอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งลดความเสี่ยงของการแตกร้าวเนื่องจากความเย็น
04
บรรเทาความเครียด
ใช้เทคนิคบรรเทาความเครียด เช่น การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อมหรือการลอก เพื่อบรรเทาความเค้นตกค้างและลดโอกาสที่จะเกิดการแตกร้าวด้วยความเย็น
การแตกร้าวด้วยความเย็นถือเป็นความท้าทายที่สำคัญระหว่างการเชื่อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง การทำความเข้าใจสาเหตุที่ซ่อนอยู่และการนำมาตรการป้องกันไปใช้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จในการเชื่อม เมื่อพิจารณาถึงส่วนประกอบของโลหะฐาน การเลือกวัสดุการเชื่อมที่เหมาะสม การควบคุมพารามิเตอร์การเชื่อม และใช้เทคนิคการบรรเทาความเครียด การเกิดแคร็กเย็นจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การรับรองแนวทางที่ครอบคลุมในขั้นตอนการเชื่อมจะช่วยพัฒนาการเชื่อมคุณภาพสูง ลดความเสี่ยงของการแตกร้าวเนื่องจากความเย็น และเพิ่มความสมบูรณ์ทางโครงสร้างของส่วนประกอบที่เชื่อม
