Što je vodikovo ispitivanje pucanja ili hic ispitivanje?

Što je vodikom izazvano pucanje (HIC)

Najozbiljniji problem zavarljivosti ugljičnih i niskolegiranih čelika je vodikom izazvano pucanje u zoni pod utjecajem topline osnovnog metala.

Pukotine HIC često nastaju nakon što je zavarivanje završeno i zavar se ohladi. Nalazi se ispod zavara i nije ga lako otkriti.

Mnogi kvarovi u radu zbog zamora i krhkog loma povezani su s već postojećim pukotinama u ZUT-u. Takve pukotine dovele su do loma tlačnih posuda tijekom hidrauličkih ispitivanja i urušavanja mostova i spremnika za skladištenje u uporabi.

Pukotine izazvane vodikom (HIC) također su poznate kao:

• Hladno pucanje, jer nastaje kada se metal ohladi ispod 150°C
• Odgođeno pucanje, jer je njegovo stvaranje ponekad odgođeno 20 sati ili više,
• Pukotine ispod zavara, jer se u većini slučajeva nalaze u ZUT-u ispod zavara.
• Vodikova krtost
• Mjehurići vodika

HIC Pojava pukotina

HIC se javlja u ZUT-u kada:

a) U luku zavarivanja prisutno je dovoljno vodika. Vodik se dobiva iz organskih materijala i minerala s kemijski spojenom vodom koja se koristi za pokrivanje ručnih elektroda ili topitelja u SAW ili punjenim žicama.

Glavni izvor je, međutim, vlaga koja je neizbježno prisutna u svim vrstama fluksa. Ulje, mast, boja i vlaga na površini osnovnog metala ili površini elektrode-žice također mogu stvarati vodik tijekom zavarivanja.

b) Naprezanja stezanja, dopunjena drugim naprezanjima koja su nastala kao rezultat stezanja spoja, koja djeluju na zavar.

c) Dovoljno tvrda i krta mikrostruktura razvija se u ZUT-u kao rezultat zagrijavanja na temperaturu iznad A i brzog hlađenja. Uobičajena mjesta pucanja ZUT-a u sučeonim i kutnim zavarima obično su ispod ruba, stoga se to naziva pukotina ispod ruba.

Pukotine se također mogu pojaviti u zavarenim spojevima ako je njihov sadržaj legure visok i ako su prisutni gore navedeni uvjeti koji dovode do pucanja ZUT-a. Čini se da su transgranularni pod mikroskopom.

Čimbenici koji uzrokuju HIC pucanje

Pukotine izazvane vodikom nastaju kada su prisutni sljedeći uvjeti:

• Tvrda mikrostruktura: npr. martenzit
• Zaostala naprezanja
• Molekularni vodik

Uzimajući čelik određenog sastava i debljine, stupanj unosa topline zajedno s predgrijavanjem, ako je potrebno, treba odabrati tako da se izbjegne stvaranje martenzita u ZUT-u.

Martenzit nije prihvatljiv jer je krt. Osim toga, u prisutnosti vodika i naprezanja izazvanih ograničenjem može uzrokovati odgođeno hladno pucanje u ZUT-u.

Vodik se stvara u zavarivačkom luku disocijacijom vlage prisutne u prevlaci elektrode ili fluksu za potopljeni luk, ili izgaranjem organskih spojeva koji su ponekad prisutni u prevlakama elektroda rutilnog i celuloznog tipa.

Vodik se također stvara iz ulja i masti, koji mogu postojati na rubovima ploče ili na goloj žici za zavarivanje.

Kako kontrolirati HIC krekiranje?

Pukotine izazvane vodikom mogu se kontrolirati pomoću,

• (1) upotrebom elektroda kontroliranih vodikom i suhih, čistih potrošnih materijala za zavarivanje pod praškom,
• (2) kontrolom dizajna spoja, i
• (3) odgođenim hlađenjem ZUT-a nakon transformacije kako bi se omogućilo difuzijom vodika.

Ne zaboravite da uklanjanje vodika iznad temperature transformacije nije moguće, jer je brzina difuzije vodika u austenitu preniska.

Fenomen pucanja izazvanog vodikom i metode sprječavanja njegove pojave bit će opširno objašnjeni u 10. poglavlju, stranica 516.

Ponekad je potrebno zavarivati ​​čelike koji se mogu zavarivati ​​uz ograničenje, gdje je vjerojatno da će doći do stvaranja martenzita i hladnih pukotina čak i nakon korištenja najboljih postupaka zavarivanja i elektroda kontroliranih vodikom.

U takvim slučajevima, lijek leži u osiguravanju odgođenog hlađenja ZUT-a produženjem predgrijavanja u naknadno zagrijavanje bez prekida.

Temperatura nakon zagrijavanja od 200°C koja se održava nekoliko sati (do najviše deset sati) će ukloniti sav vodik, dok će podizanje ove temperature na 600°C za smanjenje stresa u proizvodnji ukloniti sav vodik unutar sat vremena.

Na rasterećenju naprezanja mora se inzistirati tamo gdje krti (iako nenapuknuti) martenzit u ZUT-u može ugroziti sigurnost konstrukcije u uporabi.

Test pucanja izazvanog vodikom

Test pucanja izazvanog vodikom dat je u NACE TM0284. Ova norma pokriva sve zahtjeve za HIC test uključujući pripremu uzorka, veličinu uzorka, trajanje testa i uvjete testa.

Čitaj više:

Open this in UX Builder to add and edit content