Läs mer - Esab

ESAB-NYTT NR 198 2008 71011-2. Indexvärdet beräknas genom att användaföljande ekvation och den kemiska sammansättningenav rent svetsgodset (egensvetsgods):UCS = 230x%C+190x%S+75%xP+45x%Nb-12.3x%Si-5.4x%Mn-1Denna ekvation utvecklades ursprungligen förpulverbågsvetsning, men den kan också användasi samband med andra svetsmetoder. Standardenbestämmer också giltighetsområdet fördenna ekvation. Ekvationen visar att de ämnen,som har mest negativ påverka för bildande avvarmsprickor är kol (C), svavel (S) och fosfor (P).Den bidragande effekt som kolet har på varmsprickorär att områden med kol och hög hållfasthetstelnar först och skjuter områden medämnen med lägre hållfasthet mot mitten avsvetsen och när smältbadet stelnar befrämjarkolet austenitisk stelning på bekostnad av ferritiskstelning. Stålet är sprött och känsligt försprickbildning inom detta område med sämrehållfasthet. Lösligheten för svavel i austenit ärockså mycket större än dess löslighet i ferrit,och följaktligen främjar austenitisk stelning ocksåvarmsprickor.Svavel och fosfor i svetsgodset utgör skadligaföroreningar, vilka bildar föreningar (t.ex. FeS),som smälter vid låga temperaturer och främjarsprickbildning. Smältpunkten för dessa föreningarligger på omkring 1000°C medan återuppsmältningsintervalletför smältbad ( i stål) är1450-1500°C. Deras halt sammanlagda haltmåste vara låg, åtminstone under 0,05 % tillsammans.Kisel (Si) och mangan (Mn) är fördelaktigaämnen, som förhindrar bildning av varmsprickor.Kisel främjar ferritisk stelning och manganbinder svavel och formar mangansulfi d (smältpunktöver 1500°C). Vid höga koncentrationerhar emellertid kisel en förmåga att göra svetsgodssprött och reducera dess slagseghet.Beträffande svetsgods, skall det noteras attsammansättningen av svetsgodset i hög gradkan avvika från sammansättningen av tillsatsmaterialoch sammansättningen av rent svetsgods(från tabellvärden i svetshandbok). Till exempelkan uppblandningsgraden (andelen smält grundmateriali svetsgods) vara avsevärt högre i pulverbågsvetsning.Om, till exempel, blandningsgradenär 70 % i en kälsvets, utgör andelengrundmaterial i svetsgods 70 % och endast 30%av tillsatsmaterialet.I enlighet med standarden SS-EN 1011-2, kankänsligheten för varmsprickor bedömas medhjälp av UCS-index:• UCS = < 10: God resistens mot sprickbildningVarmsprickor anses alltid utgöra allvarliga svetsdefekter och de är inte tillåtna i svetsklassersom uppfyller standard SS-EN 5817. Lyckligtvis förekommer de relativt sällan.• UCS = 10-30: Känsligheten för varmsprickor ökarnär svetsens bredd/djup-förhållande är litet• UCS = > 30: Svag resistens mot sprickbildningÄven om nickel (Ni) enligt standarden, inte påverkarUCS-indexvärdet upp till en halt på 1 %,kan en högre nickelhalt främja känsligheten förvärmesprickor. I praktiken har sprickor emellanåtåterfunnits vid svetsning av bottensträngarvid användning av en S2Ni2-typ elektrod(vanligen 2,3 % Ni). Svetsgodsets halt efterblandning är sedan 1,5-2,0 %. Nickel utökaraustenitandelen och främjar också austenitiskstelning liksom kol gör.Även om koppar (Cu) inte ingår i kalkylen,anses den också vara ett legeringsämne somorsakar varmsprickor. Detta kan bli tydligt näröverhettning av munstycke tillverkat av kopparsmälter när strömstyrkan är för hög eller närmunstyckets distans är för kort eller vid svetsningfrån en sida om man använder rotstöd av kopparoch ljusbågen går ner i rotstödet.Vanligen anses legeringsämnen som reducerarvarmsprickor vara blandade material sominnehåller främst strukturen ferrit, med molybdenum(Mo) och krom (Cr) som är starka ferritbildare.Formning av varmspricka i kälsvets.Geometrisk faktorSträngens form (bredd/djup-förhållande) måstefi nnas inom vissa ramar. Ett lämplig område är1:2 men det beskrivs mer exakt av UCS indexvärdet.Det ofta föreslagna minimivärdet förbredd/ djupförhållandet är 1:1.5 dvs. breddenmåste vara större än djupet. Strängen skallalltså inte vara för djup jämfört med bredden(bredd/djup-förhållande mindre än 1) som annarsblir känslig för värmesprickor längs centrumlinjenav svetsen. Smältan stelnar först från kanternapå grund av att värmet transporteras bortgenom grundmaterialet. Stelningsfronternafortsätter mot svetsens mitt och i de sist stelnadefronterna anrikas tex svavel och fosfor sombildar föreningar med lägra hållfasthet vilket gerrisk för varmsprickor. Detta kallas segring. Breddenpå svetsen måste vara större än djupet, såstelningsfronterna riktas bäst från sidorna uppåttill svetsens yta.Sambandet mellan känslighet och strängensform, dvs. bredd/djup-förhållande, visas i bifogadediagram på nästa sida; diagrammet baseraspå pulverbågsvetsning i laboratorieprov.Den geometriska faktorns roll accentueras vidett lågt USC-indexvärde (nära 10) och dettapåvisas av strängens form, dvs. dess bredd/