Образование трещин при сварке — Студопедия

Трещина — это несплошность, вызванная местным разрывом шва, которая может возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузок.
Микротрещина — это трещина, имеющая микроскопические размеры, которую обнаруживают физическими методами не менее чем при 50-кратном увеличении. В зависимости от температуры, при которой образуются трещины, их условно подразделяют на горячие и холодные. Горячие трещины в сталях возникают при температуре, превышающей 1000 °С, а холодные — при более низкой. Трещины являются самым серьезным дефектом сварного соединения, как правило не подлежащим устранению.

Горячие трещины — это хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и околошовной зоны, возникающие в твердожидком состоянии в процессе кристаллизации, а также при высоких температурах в твердом состоянии. Они извилисты, в изломе имеют темный цвет, сильно окислены, распространяются по границам зерен. По современным представлениям горячие трещины вызываются действием двух факторов: наличием жидких прослоек между зернами в процессе кристаллизации и деформациями укорачивания.

В интервале температур плавления и полного затвердевания происходит миграция примесей и загрязнений в межзеренные пространства. Наличие между зернами жидкой фазы, примесей и загрязнений снижает деформационную способность шва и околошовной зоны. Неравномерность линейной и объемной усадок шва и основного металла при охлаждении приводит к возникновению внутренних напряжений, являющихся причиной появления микро- и макроскопических трещин как вдоль, так и поперек шва.

Причинами образования горячих трещин при сварке являются:

большое количество вредных примесей (особенно серы и фосфора) в металле свариваемых заготовок;

наличие в металле шва элементов, образующих химические соединения с низкой температурой затвердевания (хром, молибден, ванадий, вольфрам, титан), нарушающие связь между зернами;

жесткое закрепление свариваемых заготовок или повышенная жесткость сварного узла, затрудняющая перемещение заготовок при остывании.

Холодные трещины — это локальные меж- или транскристаллические разрушения сварных соединений, образующиеся в металле при остывании до относительно невысоких температур (как правило, ниже 200 °С) или при вылеживании готового изделия. Холодные трещины в шве и переходной зоне расположены под любым углом ко шву — в изломе светлые или со слабыми цветами побежалости и возникают преимущественно при дуговой сварке низколегированной стали большой толщины. Чаще всего трещины возникают в переходной зоне вследствие неправильной техники сварки или неправильно выбранного присадочного материала. Для предупреждения образования холодных трещин применяют:

прокаливание флюсов и электродов перед сваркой;

предварительный подогрев свариваемых заготовок до 250-450 °С;

ведение процесса сварки в режиме с оптимальными параметрами;

наложение швов в правильной последовательности;

медленное охлаждение изделия после сварки;

проведение непосредственно после сварки смягчающего отжига для снятия остаточных напряжений.

Общими причинами появления трещин, как горячих, так и холодных, в швах сварных соединений являются:

слишком высокая жесткость соединений;

слишком малый размер сварного шва для данной толщины соединения;

несоблюдение или неправильный выбор технологии сварки;

дефекты в сварном шве;

t неправильная подготовка соединения под сварку;

неудовлетворительное качество или неправильный выбор типа электродов;

использование повышенных значений сварочного тока, которое может привести к появлению крупнозернистых охрупченных участков структуры;

высокое содержание углерода или легирующих элементов в основном металле, не учтенное при выборе технологии сварки.

Для предупреждения образования трещин в швах сварных соединений необходимо:

разрабатывать металлоконструкции и технологию сварки, которые позволяют исключить применение соединений с высокой жесткостью;

при сварке изделий достаточно большой толщины увеличивать размеры сварных швов;

не допускать при сварке узких валиков, производить сварку полноразмерным швом короткими участками по 200-250 мм;

выбирать последовательность выполнения сварных швов такой, чтобы максимально долго оставлять незаваренными концевые участки соединения, с тем чтобы они обладали максимально возможной подвижностью;

обеспечить сплошность и хорошее сплавление сварных швов;

в некоторых случаях обеспечить предварительный подогрев свариваемых частей;

сборку соединений производить с одинаковым и требуемым по технологии зазором, при необходимости для выравнивания зазора применять стягивающие сборочные приспособления;

не допускать при сварке завышенных по сварочному току режимов сварки;

по возможности сварной шов делать многопроходным, так как однопроходные швы могут быть более хрупкими, а в многопроходных швах происходит отжиг каждого предыдущего слоя;

разделку заполнять сразу после завершения сварки корня шва, так как воздействию напряжения чаще всего подвергается область корневого шва.

Образование трещин при сварке – Осварке.Нет

Примеси и загрязнение, которые находятся в сварочной ванне, имеют более низкую температуру затвердевания чем металл. Их расположение на краях зерен ослабляет прочность соединений. Форма шва влияет на расположение неметаллических соединений. В глубоких и узких швах они остаются между зернами, а в широких — вытесняются на поверхность.
При образовании между дендритами легкоплавких загрязнений (сульфидов железа FeS) в шве могут возникнуть горячие трещины. В большинстве случаев они возникают при усадке металла в процессе кристаллизации. Образованию горячих трещин (красноломкость) способствует повышенное содержание в шве серы, углерода, кремния и никеля.

Рис. 1. Трещина в шве

Чтобы сократить склонность металла к образованию горячих трещин выполняют такие мероприятия:

• используют сварочные металлы с минимальным содержанием серы и углерода;
• в металл шва вводят марганец, который выводит серу в шлак;
• вводят модифицированные элементы (титан, алюминий), благодаря которым создаются мелкозернистые структуры;
• выполняют предварительный и сопроводительный подогрев изделия для уменьшения растягивающих напряжений.

Холодные трещины образуются в результате возникновения в металле шва значительных внутренних напряжений при температуре ниже 300℃. Такие трещины называют внутрекристаллическими, так как они распространяются по краям зерен или пересекают их. На склонность металла к образованию холодных трещин влияют водород, фосфор, быстрое охлаждение, повышенное содержание углерода и легированных элементов.
Причиной возникновения холодных трещин может быть водород, который объединяясь в молекулы, создает большое давление в средине зерен.

Склонность металла к образованию холодных трещин (хладноломкость) можно уменьшить, применяя такие действия:

• используют сварочные материалы с минимальным содержанием фосфора;
• просушивают электроды, флюсы и защитные газы;
• выполняют горячую проковку швов после сварки для уменьшения внутренних напряжений;
• используют предварительный и сопроводительный подогрев изделий.

Смотрите также

Трещины при холодной сварке

Во время ремонтных процессов в сварочном шве могут появиться холодные трещины. Многие люди не знают, как с ними бороться и предотвратить их появление. Холодная трещина – это разрушение шва межкристаллического типа, она относится к категории локальных разрушений. В отличие от горячих трещин, появление которых можно заметить и предотвратить во время процесса сварки, холодные проявляются только после того как работы подойдут к концу и шов остынет. Их можно заметить на шве, сделать это достаточно легко, потому что излом будет блестеть. Холодная трещина появляется из-за температурного окисления шва во время сварки.

Разнообразные материалы имеют разную склонность к появлению данного дефекта. Чем больше углерода в составе металлической детали, тем более высок шанс появления холодной трещины. Она может появиться в любой момент, гарантии на то, что её не будет никто дать не сможет. Однако за многолетний опыт использования сварки было замечено, что трещины уже могут проявиться, когда температура остывающего металла пересекает отметку в двести градусов по Цельсию. Наиболее подверженными материалами к данному дефекту являются высоколегированные стали, но это не говорит о том, что трещина не может появиться на низколегированном металле. Просто на нем шанс возникновения данного дефекта значительно уменьшается. Отличительной особенностью данного дефекта является то, трещины чаще всего возникают в области около шва.

Классификация трещин при сварке

Самым часто встречающимся дефектом при сварке являются холодные изломы. Трещины другого типа, если судить по статистическим данным, появляются не так часто. Их можно встретить в изделиях, которые созданы из металла с аустенитной структурой. Трещины могут делиться по нескольким характеристикам. Одна из них – это её расположение.

• трещины, которые расположены перпендикулярно шву, как правило, их длина относительно небольшая;
• продольные трещины располагаются параллельно шву, их длина гораздо больше предыдущих;
• также в этой категории можно отметить трещины внутри металла, их очень сложно обнаружить, они находятся в так называемой зоне термического влияния.

Очень часто трещина появляется из мельчайшего, не видимого человеческому глазу дефекта, и уже из него в течение нескольких часов или дней дефект увеличивается в размерах. В швах, с количество слоёв отличным от одного, возникновение трещин более вероятно, так как мест где они могут появиться – больше. В этом случае дефекты можно разделить на следующие типы:

• поперечные трещины;
• внутренние трещины, они могут располагаться внутри шва, или же на соединении слоёв;
• трещина, которая расположена на нижней кромке, она называется подваликовой;
• дефект, возникающий на границе исходного металла и шва.

Почему образуются холодные трещины?

Существует множество причин, из-за которых холодные трещины могут появиться. Однако чаще всего это происходит по трём популярным факторам.

• Наличие микроскопической структуры в так называемой зоне термовлияния или непосредственно внутри шва. При сваривании сталей с высоким уровнем прочности, создаётся мартенситная структура, которая и обладает такой восприимчивостью.
• Диффузный водород проявляется в зоне термовлияния, он способен проникать как в сам шов, так и в область около него.
• Помимо вышеперечисленных факторов, обязательным является присутствие растягивающего напряжения в зоне термовлияния.

Все вышеописанные причины можно объединить в одну, ей является наличие водорода. Чаще всего в шве он появляется из флюса, которым обработаны электроды. Он может выделяться из загрязнений, из проволоки и защитных газов даже при газовой сварке. Также источником является наличие ржавчина на металле, однако чаще всего причиной его появления является флюс на электроде.

Механизм, по которому образуются холодные трещины

Сразу же после завершения сварки металлическая деталь оказывается под влиянием водорода. Именно оно может ухудшить качество финального результата. В шлаковых включениях и порах образуется диффузия водорода, в этих же местах химический элемент принимает молекулярную структуру, которая создаёт повышенное давление на шов, поэтому на соединении образуются блестящие изломы.

Особенностью данного процесса является то, что водород может принять молекулярную форму только в момент остывания изделия, когда значение его температуры пересекает отметку в двести градусов по Цельсию. Если температура выше данного значения, структура водорода остаётся в атомном состоянии. Во время постоянного воздействия водородом приводит к уменьшению уровня прочности материала. Высокая хрупкость делает все изменения в структуре необратимыми.

Что сделать, чтобы предотвратить появление холодной трещины?

Узнав причины возникновения трещин при сварке, можно сразу же провести определённые процессы, задача которых будет направлена на предотвращение появление трещин. Распространённым способом, к которому прибегают чаще всего, является периодическая смена приёмом в сварке. Также обязательной процедурой, которую необходимо выполнять непосредственно перед началом работ, является сушка электродом. Это позволяет понизить концентрацию водорода, следовательно, снижает шанс возникновения холодной трещины.

Если вы используете газовую сварку, то перед выполнением работы не стоит обрабатывать проволоку в соляной кислоте, так как она обладает повышенной концентрацией водорода. Многие опытные сварщики после окончания работ некоторое время подогревают шов, тем самым увеличивая время до того, как температура соединения опустится ниже 200 градусов, за это время из шва успевает выйти большее количество водорода. Данную манипуляцию желательно выполнять в течение двадцати-тридцати минут. В том случае если свариваемый материал имеет большую толщину, то в процессе работы лучше всего несколько раз прерываться и осуществлять прогрев шва, так как шанс появления холодной трещины при сварке толстого материала повышен.

Холодные трещины при сварке Факторы, влияющие на образование холодных трещин

1. Структурныйфактор- наличие в структуремартенситаили игольчатогобейнита. Ориентировочно минимальная доля мартенсита в структуре перлитных сталей, при которой возможно образование холодных трещин, составляет 25-30%.

2. Силовой фактор- высокий уровень остаточных растягивающих напряжений в сварном соединении- _ост, определяемый жесткостью сварной конструкции, режимом сварки, термическим циклом сварки и другими причинами.

3. Водородныйфактор- содержание и распределение водорода в металле сварного соединения после сварки. Водород наиболее заметно снижает сопротивляемость стали холодным трещинам в случае образования в сварных соединениях структуры низкоуглеродистого мартенсита (20Х13),бейнита(14Х2ГМР) или смешанной бейнитно- мартенситной структуры. При структуре среднеуглеродистого мартенсита (35ХГСН2А, 40ХГС, 30Х13) влияние водорода незначительно или практически отсутствует.

Отличительные признаки образования холодных трещин

1. Холодные трещины чаще образуются в околошовной зоне (ОШЗ), чем в металле шва,

1. Продольные трещины в ОШЗ типа «откол»

2. Продольные трещина по линии сплавления типа «отрыв»

3. Поперечные трещины в ОШЗ типа «частокол»

4. Подваликовые трещины в ОШЗ

5. Продольная трещина в металле шва

6. Поперечная трещина в металле шва

7. Внутренняя трещина в металле шва

Так как для предупреждения горячих трещин в металле шва сварка сталей с повышенным содержанием углерода производится низкоуглеродистой сварочной проволокой (Св-08, Св-08ГС и др.), то содержание углерода в шве значительно меньше, чем в ОШЗ. Металл шва поэтому менее склонен к закалке. В металле шва реже образуется мартенсит и бейнит. Образование холодных трещин в металле шва возможно в тех случаях, когда в шве образуются закалочные структуры: мартенсит и бейнит.

2. Холодные трещины образуются непосредственно после окончания сварки при охлаждении металла ниже 200-100 ^оС, а также после полного охлаждения сварного соединения в течении нескольких суток ( обычно до 2-х суток).

3. Холодные трещины чаще всего развиваются прерывисто (скачкооборазно). Если в сварном соединении накопилась большая энергия упругой деформации, то после начального периода замедленного развития холодная трещина растет мгновенно (взрывообразно) и со значительным звуковым и механическим эффектом распространяется на все сечение соединения.

4. Поверхность излома холодных трещин блестящая, без следов высокотемпературного окисления (как у горячих трещин).

5. Траектория холодных трещин более прямолинейная, не извилистая как у горячих трещин. На шлифах видно, что холодная трещина проходит прямолинейно как по границам зерен, так и по зерну. Горячие трещины проходят только по границам зерен, поэтому они более извилистые.

Методы оценки сопротивляемости сталей образованию холодных трещин

1. Оценка с помощью технологических проб

1.1. Качественные технологические пробы.

Крестовая проба	Проба CTS

1.2. Количественные пробы.

Каждая из качественных проб может быть переведена в разряд количественных. За критерий количественной оценки принимается температура предварительного подогрева или соответствующая ей скорость охлаждения, при которых не образуется холодных трещин.

— толстый лист

— тонкий лист

Т₀,^оС – температура подогрева, чем она больше, тем меньше скорость охлажденияW_охл., тем меньше образуется мартенсита.

Т0,оС	1 техн. вариант	2 техн. вариант	Wохл,оС/c
20	холодные трещины	холодные трещины	W1
50	холодные трещины	холодные трещины	W2
100	холодные трещины	холодные трещины	W3
150	холодные трещины	нет	W4
200	холодные трещины	нет	W5
250	нет	нет	W6
300	нет	нет	W7

1 технологический вариант

требуемая Т₀=250^оС

допускаемая W_охл.=W_д=W₆

2 технологический вариант

требуемая Т₀=150^оС

допускаемая W_охл.=W_д=W₄

W₁>W₄>W₆>W₇

При сварке по 1 технологическому варианту больше склонность к образованию холодных трещин, так как для их предупреждения требуется более высокая температура подогрева и допускается меньшая скорость охлаждения, чем во 2 варианте: W₆<W_4..

Поэтому, чем меньше допускаемая скорость охлаждения при сварке технологических проб, тем больше склонность к образованию холодных трещин.

В справочниках по сварке приводятся значения допустимых скоростей охлаждения при сварке крестовой пробы W_{д (кр.пр.)}и пробы СТS-W_д(cтs):

Сталь 40Х W_д(cтs)=5,5^оС/сW_{д (кр.пр.)}= 2,5^оС/с

Сталь 23Г W_д(cтs)=17^оС/сW_{д (кр.пр.)}= 6^оС/с

Сталь 23Г менее склонна к холодным трещинам, чем 40Х

Холодные трещины при сварке — Энциклопедия по машиностроению XXL

Горячие и холодные трещины при сварке  [c.41]

Причины холодных трещин при сварке  [c.43]

Каковы причины образования горячих и холодных трещин при сварке  [c.47]

Установлено, что холодные трещины при сварке появляются вследствие нескольких причин. Холодные трещины нередко возникают в результате перехода в процессе охлаждения водорода из атомарного в молекулярное состояние, что сопровождается расширением объема металла, появлением объемных пространственных напряжений значительной величины. Наводораживание металла вызывает понижение его поверхностной энергии, поэтому трещина, однажды образовавшаяся при охлаждении, начинает быстро распространяться. Этому распространению трещин способствует потенциальная энергия, накопленная в системе, с возрастанием которой сопротивляемость распространению трещин уменьшается.  [c.130]

Металлургические методы предотвращения возникновения холодных трещин сводятся к ограничению количества водорода в металле сварных соединений за счет тщательной очистки поверхностей от ржавчины, жировых и других загрязнений, в состав которых входит водород просушки и прокалки сварочных материалов применения фторосодержащих покрытий и флюсов, связывающих водород в нерастворимое соединение HF. Возможность появления холодных трещин при сварке уменьшается при снижении прочности и повышении пластичности металла сварного шва за счет выбора электродного или присадочного металла с меньшей концентрацией углерода и легирующих элементов, вызывающих образование хрупких закалочных структур.  [c.31]

Перечислите основные технологические приемы, применяемые для предотвращения образования холодных трещин при сварке среднелегированных мартенситно-бейнитных сталей.  [c.324]

Для предотвращения образования холодных трещин при сварке  [c.333]

Малоуглеродистые хромистые стали, дополнительно легированные никелем, образуют при закалке мартенсит, отличающийся вследствие низкого содержания углерода высокой пластичностью и вязкостью, не склонный к образованию холодных трещин при сварке. Однако чувствительность металла швов к водородной хрупкости вызывает необходимость при их сварке предварительного и сопутствующего подогрева до 100. .. 200 °С. Улучщению свариваемости этих сталей способствует также остаточный аустенит.  [c.333]

Рис. 96. Влияние подогрева на появление холодных трещин при сварке литейного жаропрочного сплава ЖС-6

Методы испытаний на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке  [c.197]

ГОСТ 26388-84 регламентирует машинные и технологические методы испытаний на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке плавлением.  [c.197]

Машинные методы испытаний на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке плавлением по ГОСТ 26388-84  [c.198]

Количественная оценка сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин основана на теории замедленного разрушения и предусматривает механические испытания сварных образцов. Испытания эти подобий испытаниям на длительную прочность. Наибольшее применение получил метод МВТУ на машине ЛТП. Метод основан на механическом испытании сварных образцов рекомендуемых размеров путем нагружения постоянными нагрузками. Нагрузки моделируют упругую энергию собственных напряжений в сварных конструкциях. За показатель сопротивляемости металла образованию холодных трещин при сварке следует принимать минимальное растягивающее напряжение от внешней нагрузки, при котором в сварном соединении образца образуются трещины после выдержки образца под нагрузкой в течение 20 ч.  [c.49]

Наиболее простой качественный способ определения сопротивляемости сталей образованию холодных трещин заключается в сварке технологических проб (рис. 202). Количественный метод оценки сопротивляемости сталей образованию холодных трещин при сварке состоит в механическом испытании сварных образцов непосредствен-  [c.424]

Сварка титана производится в атмосфере защитных газов с дополнительной газовой защитой корня и еще не остывшего участка шва до температуры 400° С. Титановые сплавы склонны к образованию холодных трещин при сварке. Сильное влияние на образование трещин оказывают газы — водород и кислород. Допустимое содержание этих газов составляет водорода 0,01%, кислорода 0,15%. Перед сваркой проволоку и металл подвергают дегазации.  [c.436]

При охлаждении титана ниже 100—150° С происходит выпадение гидрида (7-фазы), что является причиной образования холодных трещин при сварке. При медленном охлаждении 7-фаза выделяется в виде тонких пластинок, а при закалке — в виде высокодисперсных частиц.  [c.221]

МЕХАНИЗМ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ХОЛОДНЫХ ТРЕЩИН ПРИ СВАРКЕ  [c.152]

Значительным шагом вперед в раскрытии механизма образования холодных трещин при сварке и закалке было установление непосредственной связи между местным неравномерным нагревом и склонностью закаленной стали к замедленному разрушению под действием статической нагрузки при температурах, близких к комнатной [80].  [c.153]

Сварка титана. Автоматическая сварка титана производится под слоем специального флюса. Титановые сплавы склонны к образованию холодных трещин при сварке. Перед сваркой проволока и металл подвергаются дегазации. Сварка циркония, ниобия, молибдена производится в камерах с контролируемой атмосферой и электронным лучом (см. в главе Новые методы сварки .)  [c.313]

Титан в нагретом и расплавленном состояниях становится весьма активным. Он энергично поглощает (растворяет) кислород, азот, водород и другие газы. При насыщении этими газами титан и его сплавы снижают сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке. Эта опасность возрастает с появлением концентратов напряжений в виде пор, непроваров и т. д. Чтобы предотвратить хрупкость, свариваемые детали и электродную проволоку перед сваркой тщательно очищают и подвергают дегазации.  [c.257]

Разработаны меры предупреждения образования холодных трещин при сварке высокопрочных и других сталей и сплавов предварительный подогрев изделий перед сваркой, применение последующих термических обработок, использование безводородистых электродов, установление правильных температурных режимов, устранение вредного влияния реакций связей.  [c.131]

Холодные трещины при сварке в отличие от горячих возникают при более низкой или даже комнатной температуре. Процесс их образования имеет, как правило, замедленьшш характер, хотя подобные трещины могут возникнуть практически сразу же после сварки. Наличие своеобразного инкубационного периода при возникновении холодных трещин делает их особо опасными. Эти трещины могут образовываться и развиваться уже после различных контрольных операций, например рентгеновского просвечивания. Причины образования такого рода трещин заключаются в действии ряда факторов фазовых превращений, связанных с изменением объема кристаллической решетки (в сталях — мартенситное превращение остаточного аустенита в шве и околошовной зоне) насыщения водородом скопления неметаллических включений в элементах полосчатой микроструктуры стали выделения карбонитрид-ных фаз по границам зерен при охлаждении после сварки и т. п.  [c.505]

Повышенная склонность мартенситных сталей к хрупкому разрушению в состоянии закалки усложняет технологию их сварки. При содержании углерода более 0,10 % мартенситные стали склонны к образованию холодных трещин при сварке из-за высокой степени тетраго-нальности кристаллической решетки мартенсита. При снижении содержания углерода вязкость мартенсита повышается, однако образующийся при этом структурно-свободный 5-феррит в свою очередь сообщает им высокую хрупкость. Поэтому в сварных соединениях мартенситных сталей трещины могут наблюдаться в процессе непрерывного охлаждения при температурах ниже температуры начала мартенситно-го превращения Мн (для высокохромистых сталей не более 360 °С), а также в процессе выдержки при нормальной температуре (замедленное  [c.332]

Никель при содержании до 1 % в стали, содержащей 0,2 % С, существенно свариваемость не ухудшает. При повышении содержания никеля свариваемость ухудшается, но до 1,5 % Ni остается удовлетворительной. При более высоком содержании никеля либо должно быгь снижено содержание углерода в стали, либо приняты специальные технологические меры для обеспечения надлежащего качества сварных соединений. Отрицательное влияния никеля на свариваемость связано с повышением устойчивости аустенита и увеличением в продуктах его распада в ЗТВ после сварки мартенсита и бейнита. Кроме того, никель увеличивает растворимость в стали водорода и благоприятствует тем самым повышению склонности к холодным трещинам при сварке.  [c.314]

В связи с отрицат. влиянием газов на пластичность и ударную вязкость сварных соединений для С. т. с. применяют аргон первого состава с 0,01—0,02% Nj и 0,005% Oj. Содержание газов в осн. металле сплавов, состоящих из а- и а-)-Р-титана, должно быть не выше 0,15—0,20% Oj, 0,03— 0,05% N2 и 0,005—0,01 % Hj. Ограничение содержания Hj обусловлено также и опасностью образования холодных трещин при сварке вследствиегидридного превращения, протекающего при темп-рах ниже 300 и сопровождающегося увеличением объема. Поэтому при сварке а-сплавов и нек-рых а-ьр-сплавов требуется вакуумный отжиг присадочной проволоки, снижение содержания Hj до 0,002%. В аР-сплавах с большим количеством Р-фазы содержание Hj в осн. металле может составлять до 0,015% из-за более высокой растворимости Н2 в р-фазе.  [c.155]

Холодные трещины образуются в металле шва и око лошовной зоны из-за резкого изменения механических свойств, а также характера напряженного. состояния вследствие фазовых и структурных превращений. В образовании холодных трещин при сварке сталей существенную роль играет водород, который выделяется из твер-ддго раствора в имеющиеся в металле микрообъемы (пустоты). В них выделивщийся атомарный водород соединяется в молекулы и создает в окружающем объеме металла внутреннее давление, которое образует высокое напряжение, способствующее образованию трещин при нагрузке и даже без нагрева.  [c.61]

В работах [2, 84] сопоставляли пробы TS и крестовую с испытаниями по методу ИМЕТ-4. Проба TS — менее жесткая, чем крестцвая. При одинаковой толщине пластин скорость охлаждения околощовной зоны 3-го и 4-го швов в крестовой пробе обычно выше, чем в пробе TS, в соотношении примерно 2 1,5. Между результатами сварки жестких проб и испытаний на замедленное разрушение по методу ИМЕТ-4 наблюдается удовлетворительное соответствие. Порядок расположения сталей а зависимости от снижения сопротивляемости замедленному разрушению в основном такой же. Чем выше сопротивляемость сталей образованию холодных трещин при сварке жестких проб (определенная по предельным скоростям охлаждения), тем, как правило, выше величина минимального разрушающего напряжения ap(min) и больше длительность до разрушения ip при испытании на машине ИМЕТ-4.  [c.174]

В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал по данным испытания различных легированных сталей, например марганцевых, кремниевомарганцевых, хромомолибденовых, с применением количественных (ИМЕТ-4, ЛТП МВТУ) и технологических проб (Рива, TS, крестовая). При этом для каждой из систем легирования изучено влияние содержания различных легирующих элементов (С, Мп, Si, Сг, Мо, В и др.) и вредных примесей (S, Р и др.) на сопротивляемость образованию холодных трещин, и определены эмпирические зависимости эквивалента углерода, устанавливающие допустимые соотношения между элементами, входящими в состав сталей. Эти соотношения не имеют универсального характера, так как зависят от ряда факторов, например конструкции сварного соединения и его жесткости, структурного класса присадочного или электродного материалов, способа и режимов сварки. Эти факторы изменяют не только уровень напряжений и характер их распределения в сварных соединениях, но и кинетику структурных изменений, степень развития химической неоднородности по границам зерен околошовной зоны вблизи линии сплавления со швом, содержание водорода и другие особенности, обусловливающие образование холодных трещин при сварке. Наиболее существенны при прочих равных условиях жесткость соединения и структурный класс металла шва. В связи с этим использование данных об эквивалентах углерода ограничивается обычно частными случаями, связанными с предварительными сравнительными оценками различных плавок стали или способов их выплавки в исследовательских целях. После этого, как правило, проводятся испытания стали с помощью технологических проб, в наибольшей степени соответствующих реальным условиям сварки конструкции соединений и технологическим факторам.  [c.174]

Опыт ряда отраслей машиностроения показывает, что применение среднеуглеродистых сталей 40, 45, Ст. 5, Ст. 6, а тем более 65Г, без последующей термической обработки после сваркп неце.тесообразно из-за повышенной склонности к образованию холодных трещин при сварке, малопластичных сварных соединений и низкого предела усталостной прочности.  [c.46]

Стали этой группы весьма склонны к образованию холодных трещин при сварке. Сварка электродами, дающими наплавленный металл, подобный свариваемому, выполняется с предварительным и сопутствующим подогревом. Прп этом для сталей с меньшим содержанием углерода (например, 1X13) температура подогрева может быть несколько ниже (300—350° С), чем при сварке сталей с более высоки.м содержанием угаерода (например 2X13, те.мпература подогрева 400—450° С, особенно при большой толщине свариваемого узла или его значительной конструктивной жесткости).  [c.167]

---

Почему возникают трещины при сварке | ОТВЕТЫ НА СВАРКУ

Разрушение сварного шва никогда не бывает хорошим. Будь то трещина в сварном шве на оси грузовика или на столбике, удерживающем забор вашего дома, всегда есть последствия. Будем надеяться, что последствия ограничены временем и деньгами. К сожалению, нарушения сварки могут привести к травмам. Сварные швы могут выйти из строя из-за конструктивных недостатков, но большинство отказов сварных швов происходит по причинам, которые мы, сварщики, можем предотвратить.

Вероятно, самый важный инструмент для предотвращения трещин — это Спецификация процедуры сварки (WPS).Использование WPS не просто для выполнения внутренних требований или требований заказчика, это необходимо для обеспечения качества. При этом мы не должны слепо следовать WPS. Если есть что-то, что мы считаем неправильным, мы должны довести это до сведения нашего руководителя.

Давайте посмотрим на наиболее распространенные типы трещин, их возможные причины и способы их предотвращения.

1. Трещина в зоне термического влияния

Зона термического влияния (HAZ) сварного шва не ограничивается самим сварным швом, а непосредственно областью основного материала, окружающей сварной шов.Трещина ЗТВ может образоваться у выступов сварного шва или в нескольких миллиметрах от сварного шва в целом. Наиболее частыми причинами возникновения трещин этого типа являются избыток водорода, высокие уровни остаточного напряжения в сварном шве и высокое содержание углерода в основном материале.

Трещина в зоне термического влияния

Поперечное сечение сварного шва с трещиной ЗТВ

Чтобы свести к минимуму восприимчивость или предотвратить образование трещин в ЗТВ, учитывайте:

• с использованием электродов с низким содержанием водорода
• предварительный нагрев основного материала
• медленное охлаждение основного материала после сварки

2.Центральная трещина

Также известная как продольная трещина, центральная трещина обычно увеличивает длину сварного шва. Этот тип трещины чаще всего возникает из-за неправильного соотношения ширины и глубины, низкой температуры плавления посторонних элементов в основном материале и вогнутой поверхности сварного шва. Хотя один из них может быть корнем проблемы, чаще всего это сочетание этих факторов, вызывающих растрескивание сварного шва.

Средняя линия (продольная) трещина

Чтобы снизить вероятность образования трещин по средней линии, рассмотрите:

• , стремясь к соотношению ширины и глубины от 1: 1 до 1.3: 1
• уменьшите ток, чтобы уменьшить избыточное проникновение
• уменьшите сварочное напряжение или уменьшите скорость перемещения для получения плоской или выпуклой поверхности шва

3. Кратерные трещины

Кратерная трещина, наиболее часто встречающаяся при сварке алюминия, возникает из-за отсутствия заполнения в конце сварного шва. Сварные швы из углеродистой стали и нержавеющей стали не так подвержены образованию кратерных трещин, но при сварке этих материалов следует соблюдать осторожность.

Кратерные трещины в конце алюминиевых швов

Для устранения кратерных трещин необходимо обеспечить надлежащее заполнение кратера по:

• обратный шаг в конце сварного шва (дойти до конца, а затем снова приварить валик от 1/2 до 1 дюйма
• использовать вариант заполнения кратера сварочного оборудования (при наличии)

4.Поперечные трещины

Поперечные трещины не очень распространены за пределами упрочняющих швов. Однако они должным образом возникают и вызваны: высоким остаточным напряжением, чрезмерной прочностью сварного шва и избытком водорода.

Трещины поперечные и продольные

Для минимизации восприимчивости к поперечным трещинам cosider:

• предварительный нагрев основного материала
• с использованием расходных материалов меньшей прочности
• медленное охлаждение после сварки

Как упоминалось выше, наиболее важным инструментом предотвращения трещин является спецификация процедуры сварки, прошедшая испытания.Некоторые производители должны следовать определенным кодексам, таким как AWS D1.1, AWS D1.2, API 1104 или ASME Раздел IX для аттестации сварщиков и сварщиков. Коды используются для обеспечения качества и предотвращения сбоев. Хотя наиболее часто используемые правила сварки различаются в определенных отношениях, все они требуют, чтобы как процедуры сварки, так и сварщики были аттестованы путем тестирования. Некоторые нормы иногда позволяют использовать процедуры предварительной квалификации, которые могут сэкономить время и деньги. Если вы не уверены, можно ли использовать преквалифицированный WPS, всегда проявляйте осторожность и квалифицируйтесь путем тестирования.

Вам нужна дополнительная информация о том, как вы можете улучшить свои собственные процедуры и квалификацию сварщика?

«Квалификация сварщиков, сварщиков и сварщиков» — это руководство, разработанное, чтобы помочь вам повысить свою квалификацию в полном соответствии с AWS D1.1 Кодекс по сварке конструкций — сталь.

.

Разрывы сварного шва — Часть 3 Трещины

Разрывы сварных швов — часть 3 Трещины

Трещины в сварном изделии, вероятно, являются самым опасным из всех дефектов сварного шва. Из-за широкого спектра применений и множества типов свариваемых материалов растрескивание является чрезвычайно сложной проблемой. Мы рассмотрим некоторые основы теории и характеристики различных типов трещин в сварных соединениях.

Трещины возникают в металле сварного шва, когда локализованные напряжения превышают предел прочности металла.По этой причине нам необходимо учитывать некоторые важные переменные при разработке процедуры сварки, чтобы лучше противостоять растрескиванию. Чувствительность основного материала к растрескиванию может быть связана с его химическим составом и / или его склонностью к образованию элементов, которые уменьшают его пластичность. Введение чрезмерных напряжений в сварное соединение, особенно в сочетании с материалом, чувствительным к растрескиванию, может вызвать растрескивание. Напряжения в сварном шве и вокруг него характерны для операции сварки, которая часто приводит к чрезмерному локальному нагреву, а также к расширению и сжатию во время процесса сварки.Растрескивание часто связано с концентрацией напряжений около несплошностей в сварных швах и основном металле, а также около механических надрезов, связанных с конструкцией сварной детали. Водородная хрупкость, которая является причиной потери пластичности и существует в металле сварного шва из-за поглощения водорода, может способствовать образованию трещин в некоторых материалах.

Трещины обычно подразделяются на один из двух типов: горячие трещины и холодные трещины.

Горячие трещины возникают при повышенных температурах, распространяются между зернами материала и обычно образуются во время затвердевания металла сварного шва.

Холодные трещины образуются после затвердевания сварного шва под действием напряжений и распространяются как между зернами, так и через зерна. Холодные трещины в стали иногда называют замедленными трещинами и часто связаны с водородным охрупчиванием.

Мы можем разделить трещины еще на два типа: трещины в основном материале и трещины в металле шва.

Трещины в основном материале

Растрескивание в зоне термического влияния (ЗТВ) чаще всего связано с отверждаемым основным материалом.Высокая твердость и низкая пластичность в зоне термического влияния часто являются результатом металлургической реакции на термические циклы сварки. В ферритных сталях твердость увеличивается, а пластичность снижается с увеличением содержания углерода и увеличением скорости охлаждения от температуры сварки. Твердость зоны термического влияния связана со способностью к упрочнению основного материала, которая, в свою очередь, зависит от химического состава основного материала. Углерод оказывает преимущественное влияние на прокаливаемость стали.Возможно, крайним примером такой способности к закаливанию и ее влияния на растрескивание основного металла является сварка чугуна. Этот материал содержит от 2% до 4,5% углерода, что придает сплаву большую твердость и низкую пластичность. Если мы попытаемся сварить этот материал без серьезного рассмотрения скорости охлаждения и остаточного напряжения, мы неизбежно столкнемся с растрескиванием основного материала.

Трещины в металле сварного шва

Трещины в металле сварного шва можно разделить на три типа: поперечные, продольные и кратерные.

Поперечные трещины металла шва перпендикулярны направлению шва. Этот тип трещины чаще встречается в сварных швах с высокой степенью удержания.

Продольные трещины сварного шва распространяются в том же направлении, что и сварной шов, и часто ограничиваются центром сварного шва. Этот тип трещины может быть продолжением трещины, которая первоначально возникла в конце сварного шва.

Кратерные трещины могут образоваться из-за резкого прекращения сварки, если кратер не заполнен металлом шва.Эти трещины обычно имеют звездообразную форму и изначально доходят только до края кратера. Однако эти трещины могут перерасти в трещины продольных сварных швов.

Влияние трещин на целостность сварного шва

Трещины в любой форме обычно являются неприемлемыми несплошностями и считаются наиболее вредными для качества сварного шва. Трещина по своей природе острая на концах и, следовательно, действует как концентрация напряжений. Эффект концентрации напряжения трещины больше, чем у большинства других несплошностей.Трещины имеют тенденцию к распространению и могут способствовать разрушению сварного шва, если они подвергаются нагрузкам в процессе эксплуатации. Трещины, независимо от размера, обычно не допускаются в сварных конструкциях, которые регулируются большинством производственных норм. Их требуется удалить, обычно шлифованием или строжкой, а котлован заполнить прочным металлом сварного шва.

Заключение

Успешная процедура сварки будет включать в себя меры контроля, необходимые для преодоления тенденции к образованию трещин.Такими средствами контроля, в зависимости от типа материала, могут быть температура предварительного нагрева, температура между проходами, подготовка и тип сварочных материалов и термообработка после сварки. Инспектор по сварке несет ответственность за оценку этих процедур контроля сварочных работ во время их проверок, тем самым гарантируя, что сварка выполняется в соответствии с процедурами сварки, разработанными для минимизации вероятности растрескивания сварного шва.

.

Sz-1200 Atoming Аппарат для холодной сварки Ремонт сварных швов Царапины, швы, трещины, дефекты плесени Стоимость доставки Бесплатная

Холодный сварочный аппарат SZ-1200 может выполнять испытание на ожог, растрескивание металла шва, истирание,

Хромированная машина для царапин / хромированная машина для царапин

Краткая функция:

1. Ремонт трещин на этой машине с хорошей плотностью и проницаемостью
2. Пайка тонкой пластины из нержавеющей стали, столешница, трубки вместе

Знаки СЗ-1200 для сварки

1.Малая зона термического влияния при сварке

2. Нет необходимости в предварительном нагреве, нет необходимости в отжиге заготовок после сварки

3. Отсутствие деформации и кромок после сварки.

4. Отсутствие отверстий для воздуха и шлифовки после сварки.

5. Точность и точность: можно сваривать очень маленькие и точные детали, тончайшая проволока, используемая для сварки, может иметь толщину 0,10–0,20 мм

6. Удобна и гибка для сварки, также возможен выездной ремонт.

7. Широко используется для ремонта всех трещин, песчаных ям, краев обрушения, углов, истирания и т. Д.

8. Возможна также сварка прочных головок холодных штампов и инструментов. Таким образом, исключается процесс предварительного нагрева и сохранения тепла обычного сварочного аппарата.

Диапазон применения

1. Форма для литья под давлением, форма для штамповки, форма для литья, форма для резины, форма из сплава меди и алюминия и т. Д. После ремонта / сварки все формы могут использоваться для всех видов механической обработки, термической обработки и обработки азота.
2. Ремонт деталей, деталей, инструментов: вроде всех видов шестерен, грызунов, станков.
3. Пайка тонкой пластины из нержавеющей стали, такой как стол из нержавеющей стали, трубка вместе.
4. Ссылка на видео рабочего процесса: http://v.youku.com/v_show/id_XNDY1NTg4NDI4.html

Технические параметры

Режим	SZ-1200
Входная мощность	Однофазный. AC.220V
Потребляемая мощность	1200 Вт
Мгновенная максимальная мощность	> 40кВ
Выходная мощность	0.05-40 кВт
Выходная валюта	2-500А
Частотный диапазон импульсов	1-5 Гц
Путь охлаждения	Вентилятор автоматического воздушного охлаждения
Применимый полярный диаметр вольфрама	1,0-2,0 мм
Вес нетто	15 кг
Размер (Д * Ш * В)	400 * 220 * 290 мм

Примеры сварки

1.Трещина металла шва

2. Сварной лист из нержавеющей стали:

Приварите пластины из нержавеющей стали в коробку:

3. Сваривать сталь и железо:

4. Отверстия под приварные штифты:

5. Приварите уголок или некоторые твердые металлические детали:

.