ホット ランナー溶接亀裂の一般的な原因には、主に冶金的要因、水素脆化、応力集中、不適切なプロセスが含まれます。これらの要因が個別にまたは組み合わされて、亀裂の形成につながります。
1. 高温亀裂 (高温亀裂)
原因: 溶接凝固の最終段階では、低-融点-点の共晶(FeS-Fe、Ni-Sなど)が粒界に存在し、引張応力下で粒界に沿って亀裂が発生します。
誘発要因: 母材または溶接材料中の硫黄 (S) とリン (P) の含有量が高いと、脆い共晶相が形成されやすくなります。
柱状結晶の凝集や深刻な中心偏析を引き起こす深くて狭い溶接など、不十分な溶接形成。
冷却速度が不十分であると、脆性温度領域での滞留時間が長くなります。
オーステナイト系ステンレス鋼やニッケル基合金などのホット ランナー材料でよく見られます。{0}}
2. コールドクラッキング(遅延クラッキング)
原因: 溶接後に 200 度以下に冷却されたときの硬化した微細構造、水素の蓄積、および拘束応力の複合効果によって開始され、開始が遅れます (数時間から数日)。
重要な要素:
高い水素含有量: 湿った溶接材料、ベベルの油汚染、または過剰な周囲湿度により、水素が溶融池に溶解します。
マルテンサイト変態: 高炭素鋼または合金鋼は、急冷すると脆くて硬いマルテンサイトを形成します。{0}
高い構造拘束: 厚肉のホット ランナー コンポーネントや硬い接続により、溶接応力を解放することが困難になります。{0}}
3. 再熱割れ(溶接後の熱処理割れ)
原因: 500 ~ 700 度での溶接後の焼き戻しや長時間の高温運転中に、粗粒領域の粒界が弱くなり、炭化物の析出や粒界亀裂が発生します。{{0}
一般的な原因:
ひび割れの条件:
析出強化合金鋼またはオーステナイト系ステンレス鋼を使用します。{0}
熱影響部の粗粒。粒界不純物(Sn、Sb、Pb など)が偏析している。{0}
溶接継手の残留引張応力、再加熱中の応力緩和により亀裂が発生します。
ホット ランナー システムの修理や長期使用後の溶接のやり直しでよく見られます。{0}}
4. プロセスと設計要素
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問題 |
結果 |
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予熱が不十分である |
急速冷却はマルテンサイトの形成を促進し、低温割れのリスクを高めます。 |
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過剰な熱線エネルギー |
熱影響部の粒子が粗大化し、靭性が低下し、熱間割れや再熱割れが発生する傾向が高まります。{0} |
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不十分な溶接後の冷却- |
硬化した構造は焼き戻すことができず、水素が逃げることができないため、遅れて亀裂が発生するリスクが高まります。 |
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不適切なジョイント設計 |
鋭い角や交差する溶接は応力集中を引き起こし、亀裂の伝播を引き起こします。 |

