Ujian Bend Akar Gagal pada Plat 8 mm: Salah Siapa?

1. Kurang fusi (lack of fusion) pada dinding sisi

• Tanda: permukaan berkilat dan licin pada muka patah bend, tanpa butiran logam terkoyak. Ini bermakna logam asas tidak pernah cair bercampur dengan logam pengisi.
• Punca: busur terlalu panjang semasa root, sudut elektrod tidak menghala ke dinding sisi, dan kelajuan bergerak terlalu pantas. Pada 90 A untuk 3.2 mm, arus di hujung bawah julat; jika busur panjang, tenaga haba tidak cukup untuk menembusi dinding sisi. Root gap 2.5 mm dengan land 1.5 mm menuntut kawalan busur yang baik, bukan kelajuan.
• Kesan: fusi hanya di permukaan, jadi kekuatan sambungan jauh lebih rendah daripada reka bentuk dan bend test terbelah pada satah tanpa ikatan.

2. Kemasukan slag (slag inclusion)

• Punca: pembersihan sepintas lalu antara lapisan. E6013 menghasilkan slag kaca yang mesti dibuang sepenuhnya dari tepi dinding dan "toe" sebelum lapisan seterusnya. Berus dawai sepintas lalu tidak cukup pada dinding sisi; pahat ringan atau grinder kecil diperlukan.
• Kesan: slag terbentuk sebagai filem lemah di antara lapisan dan dinding, satu lagi laluan retak.

3. Undercut 1.0 mm pada cap

• Punca: arus lebih tinggi (110 A) dengan busur panjang atau sudut elektrod yang condong, mencairkan logam asas di tepi tanpa diisi semula. Kelajuan pantas juga meninggalkan alur di tepi.
• Kesan: pengurangan ketebalan keratan rentas dan takuk yang menjadi tempat permulaan retak kelelahan.

4. Porositi/kemungkinan liang

• Punca: elektrod E6013 dari bekas terbuka selama dua minggu menyerap lembapan ke dalam salutan. Air terurai dalam arka menjadi hidrogen yang terperangkap semasa pembekuan. Ini juga menambah risiko retak hidrogen pada keluli.
• Punca tambahan: busur panjang dan permukaan tidak dibersihkan.

5. Spatter terperangkap bukan kecacatan struktur utama, tetapi menunjukkan arus atau teknik tidak stabil dan menyukarkan pemeriksaan visual pada kaki kimpalan.

Penilaian punca: ketiga-tiga faktor, tetapi berat kepada teknik dan kawalan bahan.

• Teknik pengimpal (utama): kelajuan dan panjang busur yang tidak terkawal ialah punca langsung kurang fusi dan undercut. Ini bukan masalah prosedur, kerana parameter 90 A dan 110 A berada dalam julat sah untuk E6013 3.2 mm pada plat 8 mm. Prosedur yang munasabah tidak boleh mengatasi tabiat bergerak pantas.
• Kawalan bahan (serius): elektrod dari bekas terbuka dua minggu ialah kegagalan storan, tanggungjawab bengkel. E6013 mesti disimpan dalam bekas kedap atau almari pemanas selepas dibuka; elektrod yang terdedah menyerap lembapan dan menyumbang kepada porositi serta retak hidrogen.
• Prosedur: perlu disemak sama ada ia menyatakan pembersihan slag, julat arus dan keperluan pengendalian elektrod. Jika ia senyap tentang perkara asas ini, prosedur turut lemah.

Tindakan pembetulan

1. Pengimpal menjalani latihan semula khusus pada kawalan busur pendek, sudut elektrod dan pembersihan slag; bukan sekadar "cuba lagi".
2. Elektrod dibakar semula/dikeringkan mengikut arahan pengeluar (biasanya sekitar 100–120 °C selama lebih kurang satu jam) dan disimpan dalam almari pemanas; elektrod basi dibuang.
3. Plat dibersihkan sehingga logam berkilat 25 mm dari sambungan sebelum kimpalan.
4. Sahkan root gap dan land dengan gauge, dan tetapkan arus root yang disyorkan untuk kombinasi ini.
5. Kimpal spesimen latihan, kemudian potong keratan rentas dan lakukan macro etch sebelum ujian rasmi - lebih murah daripada gagal berulang kali.

Ujian semula: biasanya dibenarkan satu kali di bawah kod kelayakan, dengan syarat kegagalan bukan disebabkan kecurangan atau pelanggaran prosedur berulang. Namun, ujian semula tanpa pembetulan punca hanya membazir bahan. Jika spesimen kedua juga gagal, pengimpal perlu menjalani latihan tambahan dan ujian penuh semula, dan bengkel mesti membetulkan amalan storan elektrod dahulu.

1. Pemeriksaan visual berstruktur (kos paling rendah, hasil tinggi)

• Guna weld gauge untuk saiz kaki/penembusan, kanta pembesar 5–10× dan cahaya baik. Periksa undercut, spatter, profil cap, dan "toe" setiap lapisan.
• Had: hanya menunjukkan permukaan; kurang fusi sisi tidak kelihatan.

2. Ujian bend akar dan bend muka pada spesimen berasingan

• Ini ujian yang sudah mendedahkan masalah. Jalankan pada dua spesimen (bukan satu) supaya keputusan tidak bergantung pada satu kejadian, dan gunakan mandrel serta radius yang ditetapkan.
• Had: memusnahkan spesimen dan hanya mewakili kawasan yang dipotong.

3. Macro etch keratan rentas

• Potong keratan melintang, canai hingga licin (kertas 240 hingga 600), etch dengan asid nitrik 2–5% dalam alkohol selama beberapa saat, kemudian periksa di bawah kanta atau mikroskop mudah.
• Ini mendedahkan profil penembusan, kurang fusi dinding sisi, kemasukan slag dan saiz HAZ dengan jelas - maklumat yang hampir setara dengan radiografi untuk kecacatan planar pada sambungan butt.
• Had: hanya menunjukkan satu satah; kecacatan di tempat lain mungkin terlepas.

4. Ujian penembusan cecair (dye penetrant) pada cap dan akar

• Sesuai untuk retak permukaan dan porositi terbuka selepas pembersihan. Murah dan mudah di bengkel.
• Had: tidak mengesan kecacatan dalaman.

5. Ujian kedap (air atau tekanan rendah) jika komponen berkenaan bekas

• Hanya jika sambungan ini sebenarnya untuk tangki; bukan untuk ujian kelayakan pengimpal.

Keutamaan: visual berstruktur → dua bend → macro etch. Macro etch memberi bukti fizikal yang paling kuat dengan kos rendah dan sesuai dengan kekangan bengkel. Jika keputusan bercanggah atau projek memerlukan, barulah kos radiografi atau ultrasonic dijustifikasi.