Сварочная трещина - что такое горячие и холодные трещины? Как предотвратить?

Существует несколько способов предотвратить их возникновение. Если вы предпримете определенные меры предосторожности во время сварки, а также выполните определенные шаги по техническому обслуживанию, сварные трещины можно предотвратить. Мы расскажем все, что вам нужно знать о трещинах сварных швов и о том, как их предотвратить.

Как трескаются сварные швы?

При наличии внутреннего напряжения, превышающего прочность сварного материала, начинают развиваться трещины. Существует несколько причин, по которым внутреннее напряжение может стать выше, чем прочность сварочного материала. Этими причинами могут быть неправильная термообработка, геометрия сварного шва, концентрация напряжений и свойства материала.

Если говорить именно о стрессе, то физическая нагрузка, а также остаточное напряжение являются двумя основными факторами, лежащими в основе развития сварочных трещин. Остаточное напряжение обычно ослабляет соединение, в то время как физическая нагрузка фактически разрушает сварной шов.

Остаточное напряжение развивается при расширении и сжатии материала в процессе сварки. Внутренние трещины могут образовываться, когда сварочный или основной материал не очень прочны.

Физические нагрузки включают в себя экстремальную вибрацию и растяжение на сварном соединении, а также сжатие и сгибание. Кроме того, способность сварного соединения выдерживать физическую нагрузку снижается с возрастом и количеством раз, когда оно подвергается экстремальным нагрузкам. Учитывая все эти факторы, существует в основном две категории сварных трещин, и они обсуждаются ниже.

Что такое горячие трещины?

Горячие трещины образуются, когда сварные швы не полностью затвердели. По разным причинам сварочный металл разрывается частично и в основном продольно через центр сварочной линии. Они появляются в процессе сварки.

Если нет, они появятся сразу после процесса сварки в течение периода наблюдения. В этом случае сварочный металл замерзает и сжимается, а границы становятся слабыми из-за частичного плавления в процессе сварки. Естественно, при приложении давления начинают развиваться трещины. Существует три типа горячих трещин, которые могут развиваться.

1. Продольная трещина

Это наиболее распространенная горячая трещина, и она проходит через весь сварной шов. Это происходит во время сварки или сразу после сварки. Те, которые имеют вогнутые сварные швы, более уязвимы для продольных трещин. Сталь с высоким содержанием углерода или низким содержанием марганца, вероятно, будет иметь продольные трещины.

2. Пластинчатый разрыв

Когда горячие трещины возникают в исходном материале, а не в сварном соединении, это называется пластинчатым разрывом. Это происходит, когда сталь имеет высокое содержание серы, а пластичность низкая. Это, в основном, происходит с прокатом стальных листов.

3. Трещина кратера шва

Эта трещина образуется к концу шва, и она медленно распространяется по всему сварному шву. Это может произойти из-за количества сварного металла или неглубоких сварных швов. Поэтому сварочного материала должно быть достаточно, чтобы избежать этой горячей трещины.

Что такое холодные трещины?

Холодные трещины образуются после завершения процесса сварки. Они могут появляться немедленно и через некоторое время. Некоторые холодные трещины могут не появляться до тех пор, пока не будет применена определенная нагрузка. Холодные трещины сложны, потому что они появляются внутри сварного шва, а не на поверхности. Вот почему их трудно увидеть изначально, и вам, возможно, придется выполнить рентгенографический тест, чтобы обнаружить их.

В профессиональном мире рентген выполняется через определенное время, чтобы убедиться, что не развивается холодная трещина. Наиболее распространенной причиной является соединение водорода со сварочным металлом, а тепло дуги разрушает молекулу водорода. Когда эти молекулы накапливаются в одном месте, может образоваться холодная трещина. Помимо водорода, стресс также может быть фактором.

Водород может поступать из грязи, масла, краски, присадочного металла, электродов и многого другого. Существует три типа холодных трещин, и мы обсудили их ниже.

1. Трещина на пальце

Наиболее распространенным местом, где могут появиться холодные трещины, являются пальцы сварных швов. Это связано с тем, что пальцы находятся там, где молекулы водорода диффундируют и накапливаются. В то же время сварные пальцы находятся там, где напряжение максимально.

2. Трещина корня

В зависимости от геометрии стыка и объекта, на котором выполняется сварка, корневые трещины также могут быть общими.

3. Трещина поперечной линии

Поперечные трещины распространены в высокопрочной стали. В отличие от других холодных трещин, эти трещины могут быть не видны. Трещины линии плавления не распространены, но они могут образовываться параллельно области плавления сварного шва.

Как предотвратить появление сварных трещин?

Есть несколько мер предосторожности, которые вы можете предпринять, чтобы предотвратить появление трещин сварного шва, и мы обсудили их ниже.

1. Получите идеальный материал

Вы должны инвестировать в получение лучшего присадочного материала для процесса сварки. Наполнитель является самым большим виновником образования трещин. Это особенно верно, когда вы свариваете сталь, алюминий и такие материалы, где необходимо использовать точные присадочные материалы. Связь между наполнителем и металлом будет прочной для прочности и долговечности.

2. Предварительный нагрев черных металлов

Всегда разогревайте черные металлы, чтобы отсечь охлаждающие напряжения, а также позволить водороду покинуть металл. Путем предварительного нагрева вы можете снизить скорость смягчения водорода, и, следовательно, существует меньшая вероятность образования трещин. Вы должны знать требования к предварительному подогреву металлов, особенно типа стали, которую вы используете, для достижения наилучшего результата.

3. Замедлите охлаждение

Нужно замедлить скорость охлаждения, чтобы диффузия водорода улучшилась и он вышел из сварного металла. Чтобы замедлить охлаждение, тепловое одеяло является распространенным решением. Некоторые сварщики используют сварочные печи и даже процесс индукционного нагрева, чтобы снизить скорость охлаждения.