Гарячі тріщини при зварюванні і заходи по їх запобіганню

Під час зварювання на металі можуть з’являтися тріщини і пори. Це порушення технологи роботи, нормативних вимог, які стосуються процесу зварювання, підготовки матеріалів, обробки всіх з’єднань. Поява холодних, гарячих тріщин при зварюванні та інших дефектів, наприклад, пор, пов’язане з порушеннями в роботі. Сьогодні, відповідно до Держстандарту 30242-97, дефекти прийнято ділити на декілька великих груп:

Схема дефектів зварних швів.

  • тріщини (гарячі, холодні та інші);
  • порожнини, пори;
  • різні тверді включення;
  • непровари;
  • порушення форм зварного шва і інші дефекти.

Будь-яка сварка повинна протікати строго відповідно до правил. Тріщини є результатом помилок і помилок, розривами шва, які виникають при різних навантаженнях і охолодженні. Микротрещинами є пошкодження, які можна побачити тільки за умови наявності 50-кратного збільшення, але вони небезпечні, як і звичайні великі тріщини.

Залежно від того, при якій температурі варилися шви, все тріщини можна умовно розділити на гарячі і холодні Тріщини гарячі представляють собою пошкодження стали, що утворюються при температурі від 1000 ° C, а холодні з’являються при інших умовах, коли температура зварювання нижча. У будь-якому випадку все тріщини, пори та інші прояви є дефектами зварних з’єднань, т. Е. Порушеннями, які можуть стати згубними для оброблюваних деталей. Усуненню такі помилки вже не підлягають, тому необхідно стежити, щоб зварювання здійснювалася в точній відповідності з усіма вимогами і умовами.

Види тріщин при зварюванні

Класифікація зварних тріщин.

Всі тріщини, які утворюються при порушенні процесу зварювання, можна розділити умовно на безліч різновидів. Це не тільки гарячі, але і холодні, поперечні і поздовжні, радіальні та інші тріщини. Необхідно під час роботи уникати їх появи, так як це може призвести до пошкодження матеріалу, зменшення його міцності і довговічності.

Гарячі тріщини — це межкристаллической руйнування, які з’являються в масі зварного шва, близько шва після роботи. Вони починають утворюватися в так званому твердожидком стані, під час кристалізації, в охолодженому стані після закінчення робіт. Вони на зламі мають темний колір, форма їх звивиста, окислення сильне, поширюється по межі всіх зерен. Поява тріщин пояснюється наступними факторами:

  • поява рідких прошарків, які розташовуються між зернами під час кристалізації;
  • наявність деформацій при укороченні.

Під час плавлення при високих температурах і при затвердінні в товщі матеріалу відбувається міграція домішок, збільшується ймовірність сильного забруднення в просторі між зернами. Саме рідка фаза, забруднення та інше призводить до того, що ймовірність деформацій зазначених областей збільшується. Починають утворюватися тріщини і інші типи дефектів. Нерівномірність об’ємної, лінійної усадки шва під час охолодження призводить до того, що всередині з’являються напруги. Саме вони є причиною того, що спостерігається утворення тріщин різного розміру, які можуть йти не тільки уздовж зварного шва, але і впоперек нього.

Схема гарячої тріщини.

Причини того, що з’являються гарячі тріщини, полягають у наступному:

  1. Занадто жорстке закріплення всіх деталей під час зварювання. Саме таке кріплення зварного вузла являє собою одну з головних небезпек, так як під час охолодження правильне переміщення деталі утруднено, спостерігаються напруги, з’являються тріщини.
  2. Якщо в деталі для зварювання є різні елементи, які можуть утворювати хімічні сполуки при низьких температурах, то відбувається порушення зв’язків. Все це призводить до того, що утворюються тріщини. Це вольфрам, хром, титан, молібден, ванадій.
  3. Наявність шкідливих домішок в матеріалі, що зварюються заготовок. Це фосфор, сірка та інші. Необхідно звертати увагу на їх утримання.

Поява гарячих тріщин при зварюванні є результатом порушення і неуважності в роботі. Необхідно уникати ситуацій, які призводять до порушень, так як виправити помилку вже не вийде, а міцність одержуваного зварного шва стане низькою.

холодні тріщини

Холодна тріщина — це руйнування локального і транскристалічний типу, вони з’являються в оброблюваному металі при порушенні технології робіт. Вони виникають при охолодженні деталі, рівень температури невисокий, він досягає до 200 ° C.

Холодна тріщина утворюється в області зварного шва або в перехідній зоні, вона може мати нахил до кута шва.

Схема розташування гарячих тріщин.

На зламі з’являється світлий відтінок. Такий вид дефектів проявляється при дугового зварювання у низьколегованих сталей, при використанні товстих деталей. Холодна тріщина може бути попереджена, якщо вдатися до таких заходів:

  1. Перед тим як почати роботу, необхідно прожарити все електроди і флюси. Це дозволить уникнути непотрібних помилок під час обробки деталей.
  2. Всі заготовки, які будуть зварюватись, необхідно безпосередньо перед роботою підігріти до температури в 250-450 ° C.
  3. Сварка повинна проводитися строго у відповідності з усіма правилами та вимогами. Параметри по температурі і до решти треба підбирати таким чином, щоб вони максимально відповідали оптимальним.
  4. Зварні шви накладають тільки в тій послідовності, яка необхідна для конкретного випадку.
  5. Після зварних робіт потрібно забезпечити повільне і рівномірне охолодження деталі.
  6. Щоб зняти залишкову напругу в зварюються деталях, після завершення роботи потрібно провести пом’якшувальний відпал.

Заходи щодо запобігання появи тріщин

Щоб під час роботи і після неї не з’являлися тріщини, як гарячі, так і холодні, необхідно вжити певних заходів. Саме вони допоможуть правильно впоратися з усіма проблемами, звести ймовірність появи дефектів до мінімуму. Тріщина гарячого або холодного виду вже не з’явиться, якщо зробити наступні дії:

Загальний характер зміни схильності до утворення гарячих тріщин в зварних швах.

  1. Жорсткість з’єднання зварювальних деталей повинна бути зменшена, так як саме неможливість переміщення металу і стає причиною появи різного роду пошкоджень, в тому числі і тріщин різного розміру.
  2. Якщо зварений шов має занадто малий розмір в порівнянні з товщиною, то тріщини обов’язково з’являться, а сам шов буде мати низьку якість. Тому перед тим як почати роботу, необхідно правильно підібрати тип шва, умови його утворення.
  3. Вибір зварювання здійснюється в повній відповідності з типом оброблюваного матеріалу.
  4. Зварений шов виконують якісно, ​​наконечник тримається саме так, як це регламентується всіма правилами і умовами процесу.
  5. Всі деталі, перед тим як почнеться сварка, потрібно підготувати. Це стосується нагрівання деталей до певних температур.
  6. Електроди потрібно вибирати ретельно, грунтуючись на температурі роботи, типі металу і зварювального апарату. Не можна брати дешеві електроди, так як якість самої роботи буде низьким.
  7. Не можна перевищувати рекомендоване значення зварного струму, так як це призведе до перегріву, появи великої кількості грубозернистих ділянок охрупченного типу і структури.
  8. Якщо в основному зварюваної металі є багато легуючих добавок і вуглецю, то необхідна увага приділити вибору технології і процесу зварювання.

Що допоможе найкраще?

Щоб попередити помилки, які може мати зварювання, необхідно вжити такі заходи:

Методи контролю зварних конструкцій.

  1. Треба враховувати всі умови роботи з конкретним матеріалом.
  2. Якщо обробляються деталі, товщина яких значна, то і ширину зварного шва необхідно збільшити. Для кожного матеріалу використовується свої умови, це потрібно обов’язково враховувати, а не покладатися на універсальність рішення, якого немає.
  3. При зварюванні не можна допускати утворення вузьких валиків, виробляти треба тільки повнорозмірні повноцінні шви. Ділянки використовуються короткі, приблизно по 200-250 мм.
  4. Зварні шви повинні бути суцільними, не мати видимих ​​порушень.

Зварювання є процесом складним і вимогливим, тут не можна робити помилок.

Потрібно повністю дотримуватися всіх вимог і умови роботи, в іншому випадку є ймовірність появи тріщин і інших складних дефектів.

Ссылка на основную публикацию