При проведенні ремонтних процесів можуть виникати холодні тріщини при зварюванні. Це явище є локальним руйнуванням, яке відноситься до межкристаллической типу. Воно утворюється в зварних з'єднаннях через те, що в них утворюються зварювальні напруги. Якщо гарячі тріщини можна помітити ще під час процесу, то ці стають помітними вже в самому кінці, коли процес відбувся і метал охолов. На зварювальному з'єднанні стає видно блискучий злам, який пройшов через температурного окислення.
Різні метали є більш-менш схильні до утворення цього явища. Головним фактором тут виступає наявність вуглецю. Звичайно ж, точної гарантії того, утворюється тріщина чи ні, не може дати ніхто, але певний відсоток залежно тут все ж проявляється. Холодні тріщини при зварюванні можуть утворюватися вже при температурі нижче 200 градусів Цельсія під час охолодження металу. Це явище відноситься до поширених дефектів, які виникають при роботі з середньо- і високолегованої сталі. У низьколегованих матеріалах це також можливо, але про статистику виникає набагато рідше. Найчастіше тріщини утворюються не на самому шві, а біля нього.
види тріщин Найбільш поширеним видом холодних тріщин в зварних з'єднаннях є злами. Відриви зустрічаються не так часто і відносяться до тих металам, у яких є аустенитная структура. За своїм місцем розташування їх поділяють на кілька підвидів: • Поперечні, які розташовуються перпендикулярно шву і мають відносно невелику довжину; • Поздовжні, які пролягають уздовж основного шва і мають, як правило, досить велику довжину; • У зоні термічного впливу, що може перебувати навіть всередині металу і важко виявляється візуальним оглядом.
Часто тріщини утворюються з мікроскопічних дефектів, які під дією напруги розростаються протягом декількох днів або годин. Складних швах, таких як двосторонні, варіантів розміщень тріщин стає більше. Найпоширенішими варіантами є такі: • Поперечні; • Тріщини, які знаходяться всередині, або на з'єднанні двох швів, верхнього і нижнього; • Подваліковая тріщина, яка розташовується на нижній кромці з'єднання зварювального металу і металу заготовки; • Поздовжня тріщина на кордоні шва і металу.
Причини утворення холодних тріщин при зварюванні Як поширених причин утворення можна виділити три основні чинники: 1. У зоні термічного впливу або безпосередньо в самому шві мікроструктура металу повинна бути сильно чутливою до впливу водню. Такий сприйнятливістю володіє мартенситна структура. Вона утворюється при зварюванні сталей підвищеної міцності. 2. У зоні, де є термічне вплив, повинен утворюватися дифузний водень, який може проникати в околошовной зону на шві. 3. У зоні термічного впливу також має бути присутнім розтяжне напруга.
Таким чином, основна причина появи тріщин - це водень. Він може потрапляти в шов з флюсу, який покриває електрод. Навіть при використанні газового зварювання він може проникати в метал з захисних газів, неприбраних забруднень на зварювальному дроті і так далі. Активним джерелом цього елемента може стати іржа, але електродне покриття в будь-який випадку дає найбільше домішки.
Механізм утворення холодних тріщин Холодні тріщини при зварюванні утворюються в такий спосіб. Безпосередньо після закінчення зварювального процесу метал на з'єднанні відчуває тимчасове вплив водню. Це може перешкодити контролю якості отриманого з'єднання. Утворюється дифузія водню в тих місцях, де утворюються шлакові включення і пори. Тут же атомний водень перетворюється в молекулярний. Коли водень переходить в молекулярне стан, він накопичується в певних місцях і саме місця його скупчення створює високий тиск газу. Це і стає причиною того, що в металі з'являються блискучі пори.
Особливість цього процесу полягає в тому, що водень може перейти в молекулярне стан тільки при низькій температурі. Якщо температура вище 200 градусів Цельсія, то цей елемент знаходиться в металі в атомарному стані. Постійне вплив водню призводить до того, то матеріал стає більш крихким, так що структурні перетворення при такому впливі стають безповоротно. Велика вразливість прикордонних зон є результатом того, що в них відбувається досить велика кількість різних процесів. У цих місцях розпадаються карбіди і сульфіди, які і без впливу водню погіршують становище. В результаті комплексного впливу кордону швів завжди проявляють перші ознаки появи тріщин.
Як запобігти появі тріщин Розібравшись з тим, які причини виникнення холодних тріщин при зварюванні, варто вжити заходів, щоб уникнути цього явища. Одним із способів є зміна прийомів при зварюванні. Також варто просушувати електроди перед початком зварювання, так як це допомагає позбутися від водню і зменшує ймовірність утворення холодних тріщин при зварюванні. При газовому зварюванні не варто використовувати дріт, яка протравлена в соляній кислоті, так як вона стає великим джерелом водню. Якщо після проведення зварних операцій шов ще підігрівати деякий час, то це допоможе виведенню водню, що знизить ймовірність його появи і освіти подальшого напруги.
Температуру підігрівання варто тримати в межах 100-200 градусів Цельсія, приблизно, протягом півгодини. Якщо проходить зварювання стали великої товщини, то краще кілька разів переривати цей процес і прогрівати шов, після чого продовжувати роботу. При великій товщині холодні тріщини при зварюванні утворюються частіше. При використанні електричного зварювання можна використовувати електроди, в яких є мінімальний вміст водню, що забезпечує до 15 мл речовини на 100 г шва.
методи контролю Холодні тріщини при зварюванні можна виявити такими методами як: • Ультразвукова дефектоскопія; • Зовнішній зоровий огляд; • Контроль на магнітному принципі;
• Послуги з дефектоскопії радіаційна; • Послуги з дефектоскопії капілярна; • Метод контролю на проникність.
