عیوب جوش ترک ها

ترک ها:

ترک (Crack) ناپیوستگی به وجود آمده به وسیله پارگی موضعی است که می تواند ناشی از سرد شدن یا تنش باشد. جوش و فلز پایه زمانی ترک می خورند که تنش های موضعی به وجود آمده از مقاومت تسلیم فلز بیشتر شود. ترک خوردگی همواره با افزایش تنش در نزدیکی ناپیوستگی های فلز جوش و فلز پایه یا نزدیک شیارهای مکانیکی که در طراحی اتصال پیش بینی شده اند همراه است، تنش های باقیمانده و هیدروژن از عوامل ایجاد ترک ها به حساب می آیند. ترک های ناشی از جوش کاری که ذاتا شکننده هستند، در مرزهای ترک تغییر شکل دائمی کمی نشان می دهند. ترک ها بسته به راستای امتدادشان طولی یا عرضی متقاطع می باشند، وقتی ترک موازی محور جوش باشد، ترک طولی نامیده می شود. ترک های عرضی عمود بر محور جوش کاری می باشند. ابعاد این ترک ها محدود است و کاملا در فلز جوش جای می گیرند و یا این که از فلز جوش به درون ناحیه ای از فلز پایه که تحت تاثیر حرارت قرار گرفته است (HAZ) و یا حتی در خود فلز پایه رسوخ میکنند بر اساس تقسیم بندی دیگری، ترک ها در جوش را می توان به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی نمود.

1- ترک هایی که در هنگام سرویس دهی رخ می دهند و عمده دلایل به وجود آمدن این ترک ها می تواند اثرات محیطی (Environment)، لرزش (Vibration) و یا سیکلهای حرارتی (Thermal Cycling) باشد.

2- ترک هایی که در اثر فرآیند جوش کاری حاصل می شوند که شامل ترک های گرم و ترک های سرد یا ترک های هیدروژنی می باشند.

1-2 ترک های گرم:

ترک گرم (Hot Cracking) در خلال انجماد مذاب شکل می گیرد و در مرزدانه ها منتشر می شود. ترک های گرم می توانند به صورت طولی و یا عرضی باشند، ترکی خطرناک تر است که عمود بر راستای اعمال نیرو باشد ترک های گرم به ترک های زیر تقسیم بندی می شوند.

1-1-2 ترک انجمادی:

ترک انجمادی در فلز جوش در هنگام سرد شدن جوش رخ می دهد. این ترک ها بیشتر در وسط جوش یا در بین دانه های ستونی (Columnar Grain) به وجود می آیند، مهمترین دلایل به وجود آمدن ترک های انجمادی را میتوان:

-درشت شدن ریز ساختار انجمادی The Coarseness of the Solidifaction Micro) Structure)

- مقدار و نوع جدایش (The Amount and Species of Segregation)

- طراحی و شکل اتصال The Geometry of the Joint)

در انجماد جوش با توجه به انرژی ورودی درجه حرارت ماگزیمم زمان درجه حرارت ماگزیمم و سرعت جوش کاری نوع انجماد متفاوت خواهد بود، میزان انرژی ورودی در رشد دانه ها موثر هستند. به عنوان مثال دانه ها در فرآیندهای جوشکاری که از انرژی ورودی بیشتری برخوردار هستند، دارای سایز بزرگتری می باشند فرآیندهایی مانند فرآیند زیر پودری و الکترو اسلگ.

پیشروی جبهه انجماد از سرعت جوشکاری تبعیت می کند. اگر سرعت جوشکاری بالا باشد، دانه ها از اطراف به سمت وسط خط جوش رشد خواهند نمود در صورتی که سرعت جوشکاری پایین باشد دانه ها از سمت عقب از انتهای حوضچه جوش شروع به رشد می کنند در سرعت جوشکاری بالا دانه ها ریزتر و در سرعت های پایین رشد دانه ها را در پی خواهد داشت در انجماد سلول های دندریتی در نهایت در وسط حوضچه جوش به یکدیگر می رسند و انجماد پایان می پذیرد و این امر حساسیت به ترک را افزایش می دهد، رشد دندریتی در فلز جوش در نتیجه سرعت زیاد سرد شدن میباشد. سرعت سرد شدن نسبتا پایین باعث جدایش (Segregation) بیشتر می شود. بیشتر مشکل در انتهای جوش می باشد که سرعت سرد شدن بیشتر است و باعث به وجود آمدن ترک ستاره ای Star Crack می شود.