تاثیر آخال های غیرفلزی در ایجاد ترک گرم و بررسی تبدیل شدن ترک گرم به ترک سرد در حضور هیدروژن

درعلم بازرسی جوش و میان عیوب جوش ، ترک خطرناک ترین آنهاست، چون قابلیت جوشکاری وجوش پذیری مواد برپایه تمایل آن به تشکیل و رشد ترک در طول جوشکاری و بعد آن ارزیابی می شود ، در میان ترک ها، ترک سرد(ترک هیدروژنی) پیچیده ترین و ناشناخته ترین نوع عیب در جوش محسوب می شود. ترک های هیدروژنی ممکن است همواره قابل تشخیص و شناسایی نباشند، به طور معمول چون این ترک ها اغلب به سطح قطعه راه ندارند لذا امکان تشخیص و شناسایی آنها با روش های بازرسی ذرات مغناطیسی (MT) و مایعات نافذ (PT) وجود نخواهد داشت .همچنین بسته به اینکه جهت ترکدر چه امتدادی نسبت به راستای پرتونگاری قرار داشته باشد امکان شناسایی با آزمون های رادیوگرافی (RT) نیز ممکن است وجود نداشته باشد، اگر چه در چنین مواردی روش فراصوتی (UT) بهترین روش شناسایی تعیین محل های ترک های داخلی به حساب می آید ، ولی بسته به اینکه این ترک ها در چه عمقی قرار داشته باشند و چقدر بزرگ باشند و چه تکنیکی برای ارزیابی آن بکار گرفته شده باشد حتی ممکن است با روش فراصوتی هم قابل شناسایی و تعیین محل نباشد ، با این حال بعلت قابلیت محدود شناسایی این قبیل ترک ها بهترین راه پیشگیری از بوجود آمدن شرایط مهیا کننده ترک است ، که سه شرط اصلی(ساختار مستعد ،حضور هیدروژن ، تنش) برای بروز پدیده ترک هیدروژنی ذکر شده است و گفته می شود که کنترل و حذف هر کدام از شروط ، تشکیل این پدیده را تا حد زیادی کاهش می دهد.لذا در جهت شناسایی و کاهش عوامل بوجود آورنده این عیوب، در این پژوهش با جایگذاری آخال های غیر فلزی (گل جوش)در جوشکاری SMAW در لوله های API-X42 تغییرات ساختار که یکی از شرایط مهیا کننده ترک هیدروژنی می باشد، توسط میکروسکوپ الکترونی SEM مشاهده گردید . با آنالیز EDS از آخال ها مشاهده شد، آخال های غیر فلزی حاوی ترکیبات گوگرد و آخال های اکسیدی در حین مراحل انجماد با کشیده شدن به سمت آخرین نقطه انجماد یعنی مرز دانه ها و ساکن شدن در این نقاط،موجب جدایشدر حین انجماد وایجاد فازهای زود ذوب شده که با تنش های انقباضی ناشی از سرد شدن، منجر به پارگی ضعیف ترین نقاط یعنی مرز دانه ها می شوندو ترک های گرم ایجاد شده مشاهده گردید. سپس نمونه ها تحت شرایط شارژکاتدی هیدروژن قرار داده شد. ملاحظه گردید پارگی مرز دانه های ایجاد شده حاصل از آخال های غیر فلزی محل های مستعدی جهت جذب هیدروژن می باشند و با نفوذ هیدروژن در این نقاط و ادامه سیکل شارژ،ترک های سرد ایجاد شده ، مشاهده گردید. با آزمایش جابجایی گلیسیرین و مقایسه نمونه های شارژ شده فاقد ترک گرم و نمونه های شارژ شده دارای ترک گرم ملاحظه گردید ، هیدروژن بیشتری در نمونه های دارای ترک گرم نفوذ نموده است. نتایج بیانگر این مطلب است که، ترک های گرم نه تنها جزء تله های هیدروژنی محسوب می شوند و نفوذ هیدروژن راتسریع می کنند ، بلکه با تغییر ساختار شرایط ایجاد یک ترک سرد را در حضور هیدروژن مهیا می کنند. لذا حذف و اصلاح آخال هایغیر فلزی در بازرسی جوش را به عنوان یکی از اصلی ترین و مهمترین الزامات می بایست در نظر گرفته شود.

Keywords:

بازرسی جوش و آزمایش های غیر مخرب , ترک گرم , ترک سرد(ترک هیدروژنی) , لوله های API , آخال های غیر فلزی