ترک سرد یا ترک هیدروژنی چیست ؟! شرکت تامین روانکار کارو
جوشکاری

ترک سرد یا ترک هیدروژنی چیست ؟!

ترک سرد یا ترک هیدروژنی چیست ؟!

ترک سرد یا ترک هیدروژنی یکی دیگر از انواع رایج ترک جوشی است که نقش مهمی در شکست اتصالات جوشی دارد . برای آشنایی با سایر ترک های جوشی [ آشنایی با ترک های جوشی ] مطالعه فرمایید . وجود هیدروژن در فلز جوش یا منطقه متاثر از حرارتHAZ باعث تشکیل نوعی از ترک شود که با عنوان ترک ناشی از هیدروژن شناخته میشود. ترک ناشی از هیدروژن و به انگلیســــی (HIC) که مخفف کلمه Hydrogen Induced Cracking است ، «ترک سرد» نیز نامیده می شود زیرا در دمای اتاق یا نزدیک به آن پس از سرمایش جوش اتفاق می افتد و افت شکل پذیری ناشی از وجود هیدروژن اغلب تردی هیدروژنی نامیده میشود. این نوع از ترک اغلب در فولاد مشاهده می شود اما در صورت وجود هیدروژن کافی ممکن است باعث ترک یا تردی سایر مواد نیز شود. اگرچه هیدروژن به مقدار کم تقریبا در کلیه ی مواد وجود دارد اما ورود هیدروژن حین فرایند جوشکاری است که سبب فراهم شدن مقدار لازم هیدروژن برای ایجاد ترک میشود.

ترک سرد یا ترک هیدروژنی هم ممکن است بلافاصله پس از اتمام جوشکاری و سرد شدن جوش اتفاق بیافتد و هم ممکن است ، پس از چند ساعت اتفاق بیافتد که به این نوع از ترک هیدروژنی «ترک تاخیری» گفتـــه می شود. این نشان می دهد بعد از رسیدن مقدار هیدروژن به انداره لازم،  یک زمان نهفتگی برای نفوذ و انباشته شدن هیدروژن در محل وقوع ترک نیاز است .

عوامل به وجود آمدن ترک سرد یا ترک هیدروژنی

با وجود اینکــــه ترک سرد یا ترک هیدروژنی و انواع آن بیش ۶۰ سال است که مطالعه و بررسی شده است اما هنوز یک مکانیسم تایید شده ی جهانی برای آن وجود ندارد. این مطلب تا اندازه ای از این حقیقت ناشی می شود که شناسایی هیدروژن با استفاده از ابزارهای اندازه گیری ترکیب شیمیایی بسیار مشکل است. بر خلاف سایر عناصر اندکی (گوگرد ، فسفر و بور ) که سبب ترک یا تردی می شوند هیدروژن عملا در ریزساختار قابل شناسایی نیست.

ابزارهای مدل سازی محاسباتی باعث افزایش درک رفتار هیدروژن در فلزات شده اند و پیشرفت چشمگیری را در پیش بینی تردی سبب شده اند. در نبود یک مکانیسم دقیق برای تردی هیدروژنی، روش هایی برای جلوگیری از ترک سرد یا ترک هیدروژنی در اکثر مواد ساختمانی به خصوص فولادها ابداع شده است که اصلاح و کنترل ترکیب شیمیایی، شرایط فرایند جوشکاری و ریزساختار را می توان به صورت موثری برای جلوگیری از ترک جوش به کار برد. نمونه ایی از ترک هیدروژنی که پس از انجام تست غیر مخرب ، تست رادیوگرافی انجام شده است در شکل زیر مشاهده میکنید .

شماتیک ترک سرد یا ترک هیدروژنی
شماتیک ترک سرد یا ترک هیدروژنی

برای به وجود آمدن ترک سرد ۳ عامل باید تواماً با یکدیگر وجود داشتــه باشد تا بتوانیم ترک ایجاد شده را تر نوع ترک هیدروژنی بدانیم که این سه عامل به شرح زیر هستند :

۱) تنش

۲) ساختار ترد

۳) مقدار کافی از هیدروژن جذب شده

 

منابع جذب هیدروژن برای به وجود آمدن ترک سرد

نظریه های تردی هیدروژنی با توجه به این حقیقت که هیدروژن حین فرایند جوشکاری به حوضچه ی مذاب وارد میشود، سبب ایجاد ترک میشود . دماهای بالای قوس جوشکاری سبب تجزیه ی گاز هیدروژن، بخار آب و ترکیبات هیدروژن دار می شوند. هیدروژن اتمی تشکیل می شود که به راحتی جذب حوضچه ی جوش می شود و در زمینه ی فلزی اطراف نفوذ می کند و در نهایت سبب تردی ناشی از وجود هیدروژن میشود که این مسئله بهمراه وجود تنش های انقباضی جوش [تنش پسماند] ترک را به وجود می‌آورد .

سه منبع عمده ی هیدروژن حین جوشکاری وجود دارد:

(۱) رطوبت موجود در پوشش الکترود ، گاز محافظ و محیط پیرامون

(۲) محصولات حاصل از تجزیه ی پوشش الکترودهای سلولزی و محصولات احتراق جوشکاری اکسی استیلن

(۳) آلودگی های حاوی هیدروکربن هایی مانند گریس ، روغن و روانکارهای صنعتی که به منظور برش قطعه قبل از جوشکاری روی قطعه باقـــی مانده است .

Rate this post

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

15 − دوازده =