خرابی مواد فلزی III

عیوب سازمانی فلز ریخته گری

1. دهانه و شل شدن

تعریف: انقباض فلزی است که در فرآیند تراکم به دلیل انقباض حجمی در شمش یا قلب ریخته‌گری ناشی از تشکیل سوراخ‌های لوله‌ای (یا گشاد شده) است. شل در داخل سوراخ های کوچک انقباض در فلز پراکنده می شود.

علت: فلز مایع در انجماد حجم انقباض، اگر توسط فلز مایع تکمیل نمی شود، تشکیل سوراخ. شکل گیری سوراخ های انقباض به دمای فلز مایع، شرایط خنک کننده و اندازه ریخته گری بستگی دارد.

تاثیر: به طور قابل توجهی خواص مکانیکی ریخته گری را کاهش می دهد، ممکن است به منبع خستگی منجر به شکستگی تبدیل شود، در حالی که بر مقاومت خوردگی ریخته گری تاثیر می گذارد.

2. تفکیک

تعریف: پدیده ترکیب شیمیایی ناهموار در ریخته گری که به تفکیک میکروسکوپی (مانند جداسازی درون کریستالی) و تفکیک کلان (مانند تفکیک منطقه ای، جداسازی وزن مخصوص) تقسیم می شود.

علت: در فرآیند انجماد فلز، به دلیل انتشار ناکافی یا گرادیان دما و سایر عوامل منجر به ترکیب ناهموار درون یا بین کریستال ها می شود.

تاثیر: منجر به عملکرد نابرابر ریخته گری می شود و در موارد جدی باعث ایجاد ضایعات می شود.

3. شمول

تعریف: مواد فلزی یا غیرفلزی با رابط واضح با ماتریس.

علل: ممکن است از ناخالصی های موجود در مواد خام، اکسیدها در فرآیند ذوب، ریزش نسوز ناشی شود.

ضربه: بر خواص مکانیکی قطعات ریخته گری، به ویژه چقرمگی و استحکام خستگی تأثیر می گذارد، در حالی که خطر ترک را افزایش می دهد.

4. حباب

تعریف: فلز در حالت مذاب می تواند تعداد زیادی گاز را در فرآیند تراکم حل کند به دلیل کاهش حلالیت و آزاد شدن گاز در فلز تشکیل شده در داخل حباب.

علل: با درجه اکسیداسیون فلز، دمای ذوب، سرعت خنک شدن و عوامل دیگر.

تاثیر: کاهش سطح مقطع موثر ریخته گری فلز، کاهش استحکام مواد، ممکن است منجر به ترک شود.

5. کرک

تعریف: پدیده شکستگی در داخل یا روی سطح ریخته گری.

علل: ممکن است به تنش ریخته گری، جداسازی عناصر آلیاژی، عملیات حرارتی نامناسب و عوامل دیگر مرتبط باشد.

تأثیر: تأثیر جدی

اقدامات بهبود

اقدامات بهبود برای عیوب سازمانی فلز ریختگی عمدتاً شامل جنبه های زیر است:

فرآیند ریخته گری را بهینه کنید: با تنظیم دمای ریخته گری، سرعت خنک کننده، سیستم ریخته گری و سایر پارامترها، عیوب را کاهش دهید.

بهبود کیفیت مواد اولیه: استفاده از مواد اولیه با کیفیت بالا، کاهش محتوای ناخالصی ها و گازها.

تقویت کنترل ذوب: درجه حرارت و زمان ذوب را به شدت کنترل کنید تا از یکنواختی و خلوص مذاب اطمینان حاصل کنید.

عملیات حرارتی: از بین بردن یا کاهش استرس و عیوب سازمانی داخل ریخته گری از طریق فرآیند عملیات حرارتی مناسب.

بازرسی و تعمیر: آزمایش های غیر مخرب و روش های دیگر را برای بازرسی قطعات ریخته گری و یافتن و تعمیر به موقع عیوب اتخاذ کنید.

عیوب جوشکاری در فلزات

عیوب جوش در فلزات، وضعیت ناقص یا نامناسب جوش یا اتصالات جوشی است که به دلایل مختلف در طول فرآیند جوشکاری ایجاد می شود. این عیوب ممکن است به طور جدی بر کیفیت و عملکرد سازه جوش داده شده تأثیر بگذارد یا حتی منجر به شکست سازه شود.

1. اندازه جوش الزامات را برآورده نمی کند

پدیده: مشخصات جوش ناهموار، عرض کانال جوش یکنواخت نیست، ارتفاع جوش خیلی بزرگ یا خیلی کوچک است.

علل: زاویه مورب جوش، عرض و شکاف مونتاژ یکنواخت نیست. انتخاب نادرست قطر الکترود؛ جریان جوشکاری خیلی زیاد یا خیلی کم است. انتقال میله و زاویه سرعت نامناسب و ناهموار جوش.

2. لبه گاز گرفتن

تعریف: قوس یا شعله لبه ذوب مواد پایه را جوش می دهد، مکمل فلز پرکننده را دریافت نمی کند و فرورفتگی یا شیار را ترک می کند.

علل: جریان جوشکاری بسیار زیاد است، قوس بیش از حد طولانی است، زاویه حمل و نقل نامناسب و عملکرد نوار حمل و نقل ماهر نیست. حمل و نقل جوش، لبه اریب در هر دو طرف زمان ماند بسیار کوتاه است، در نتیجه فلز مذاب و مواد پایه ذوب نمی شود.

3. مهره های جوش

تعریف: فلز مذاب در خارج از فلز پایه ذوب نشده و با تشکیل تومور فلزی به سمت جوش جریان می یابد.

علل: کثیفی لبه های اریب تمیز نمی شود. جریان خیلی زیاد است، دمای حوضچه مذاب خیلی زیاد است. سرعت جوشکاری بسیار کند است و شکاف گروه بسیار زیاد است.

4. گودال قوس

تعریف: هنگام جوشکاری، به دلیل شکستن قوس و بسته شدن نامناسب قوس، در انتهای خط جوش تشکیل شده توسط قسمت کم ارتفاع.

علل: فلز حوضچه جوش پر نشده است، خاموش شدن خیلی سریع قوس یا جریان خیلی زیاد (صفحه نازک) و ایجاد شده است.

5. پاشیدن

تعریف: در طول فرآیند جوشکاری، ذرات فلز مذاب به جوش و دو طرف ماده پایه روی پدیده پاشیده می شوند.

علل: الکترودهای قلیایی با استفاده از قطبیت نادرست، ناپایداری قوس. اتصالات کابل اتصال به زمین مناسب نیستند، که منجر به دمیدن بایاس مغناطیسی جدی می شود. ذخیره سازی الکترود مناسب نیست، رطوبت و غیره.

6. سایش قوس

تعریف: به دلیل سهوائی تصادفی به طوری که میله جوش یا دسته جوش و قطعه کار جوش تماس می گیرد یا سیم ارت و تماس ضعیف با قطعه کار به طور مختصر در اثر قوس ایجاد می شود و بر روی سطح قطعه جوش باقی می ماند.

علت: عملیات بی دقتی، به طوری که قسمت در معرض میله جوش یا دسته جوش و قطعات غیر جوشی تماس، به طور خلاصه توسط قوس ایجاد می شود.

7. عیوب داخلی

تخلخل

تعریف: گاز موجود در حوضچه جوش در انجماد نتوانست خارج شود و در حفره جوش باقی بماند.

علل: میله جوش ضعیف یا مرطوب. جوشکاری قطعات با رطوبت، روغن یا زنگ زدگی؛ سرعت جوش خیلی سریع است. جریان خیلی قوی است. طول قوس مناسب نیست. ضخامت جوش بزرگ است، فلز خیلی سریع خنک می شود.

سرباره

تعریف: سرباره پس از جوشکاری در جوش باقی می ماند.

علل: لایه قبلی سرباره به طور کامل حذف نشده است. جریان جوشکاری بسیار کم است. سرعت جوشکاری بسیار کند است. نوسان الکترود خیلی گسترده است. ترکیب درز جوش و طراحی ضعیف

از طریق جوش داده نشده است

تعریف: عمق نفوذ جوش کمتر از ضخامت صفحه عیب است.

علل: انتخاب نامناسب میله جوش. جریان خیلی کم است. سرعت جوشکاری خیلی سریع است افزایش دما کافی نیست. طراحی جوش و ترکیب نادرست و غیره.

فیوز نشدن

تعریف: بین کانال جوش و جوش یا بین کانال جوش و کانال جوش قسمت کاملا ذوب نشده است.

علل: جریان خیلی کم، سرعت جوشکاری خیلی سریع، گرمایش کافی نیست، اریب تمیز نیست و ناخالصی ها بخشی از گرما را مصرف می کنند، موقعیت میله جوشکاری جبران شده و غیره.

کرک

تعریف: پیوند اتم های فلز در جوش آسیب می بیند و در نتیجه اتصالات جدید و ایجاد ترک ایجاد می شود.

علل: جوش حاوی مقدار زیادی کربن، منگنز و سایر عناصر آلیاژی است. کیفیت ضعیف الکترود یا مرطوب؛ استرس بیش از حد بر روی جوش؛ محتوای گوگرد بالای مواد پایه برای جوشکاری مناسب نیست. ساخت و ساز آماده سازی کافی نیست. ضخامت مواد پایه خیلی زیاد است، خنک کننده خیلی سریع است. جریان خیلی قوی است و غیره.