En utvärdering av metoder för att bestämma den förhöjda arbetstemperaturen vid svetsning av S355J2
WeldingHydrogenCrackingMMAS355J2PreheatSvetsningVätesprickorKallsprickorHydrogensprickorMMAS355J2Förhöjd arbetstemperaturFörvärmning
En vanlig orsak till brott i svetsade kolsta?lskonstruktioner kan ha?rledas till sma? sprickbildningar som uppsta?r i svetsgodset eller det omra?de av grundmaterialet som har pa?verkats strukturellt av energin fra?n svetsprocessen, a?ven kallad HAZ. Dessa sprickor uppsta?r ofta timmar eller dagar efter avslutad svetsning och beror pa? en kombination av va?te, en ha?rd och spro?d mikrostruktur och na?rvaro av spa?nningar.Fo?r att undvika dessa sprickor kan man fo?rva?rma materialet innan svetsning. Den fo?rho?jda arbetstemperaturen ger en la?ngsammare svalning vilken minskar risken fo?r martensitbildning och la?ter va?te diffundera ut fra?n svetsfo?rbandets kritiska delar. Det finns olika bera?kningsmodeller fo?r att ra?kna ut den fo?rva?rmningstemperatur som kra?vs fo?r att motverka dessa sprickor. De flesta av dem a?r grafiska men fo?rso?k har gjorts att o?versa?tta dessa till matematiska algoritmer. Bera?kningsmodellerna kan ge va?ldigt varierande temperaturer och olika modeller kan anses vara ba?st tilla?mpade till olika sta?l. I denna rapport har det underso?kts vilken bera?kningsmodell som a?r ba?st la?mpad fo?r konstruktionssta?let S355J2. Modellerna som har anva?nts a?r den matematiska CET, de grafiska CEIIW och CEN samt matematiska tolkningar av de tva? sistna?mnda. Utva?rderingen har gjorts genom att svetsa upp prover pa? pla?tar med en godstjocklek pa? 30 mm med en stegvis o?kande fo?rho?jd arbetstemperatur. Dessa prover har sedan genomga?tt ba?de ofo?rsto?rande och fo?rsto?rande provning fo?r att underso?ka hur sprickbena?gna de a?r. En analys av svetsfo?rbandets mikrostruktur har ocksa? genomfo?rts fo?r att identifiera de mest kritiska zonerna.Det visade sig att de matematiska tolkningarna av de grafiska metoderna skiljde sig sa?pass mycket fra?n sina grafiska motsvarigheter att de inte kan rekommenderas fo?r anva?ndning.Det visade sig a?ven att det inte fanns en bera?kningsmodell av ursprungsmodellerna som var ba?st la?mpad fo?r S355J2 utan valet berodde helt och ha?llet pa? vilken stra?ckenergi som anva?ndes da? modellerna tar olika mycket ha?nsyn till denna. Fo?r en stra?ckenergi pa? o?ver 1,6 kJ/mm rekommenderas CET-metoden som bera?knade en temperatur som gav goda materialparametrar. Fo?r stra?ckenergier under 0,9 kJ/mm bera?knar ingen metod en tillra?ckligt ho?g temperatur, men CEIIW a?r den som bera?knar den ho?gsta fo?rho?jda arbetstemperaturen och rekommenderas da?rfo?r fo?r anva?ndning. Man bo?r dock ha i a?tanke att den inte var tillra?ckligt ho?g och bo?r da?rfo?r ses som en la?gt ra?knad rekommendation.Mellan 0,9 kJ/mm och 1,6 kJ/mm har inga prover svetsats men rekommendationen a?r att anva?nda sig av CET-metoden da? den a?r enkel och bera?knar ho?gst temperatur.Vad det ga?ller svetsfo?rbandets kritiska zoner sa? visade det sig att korntillva?xtzonen var omra?det da?r va?tesprickor har sto?rst fo?rutsa?ttningar fo?r att uppsta?.