Внешние признаки горячих трещин.

1. Горячие трещины почти всегда располагаются в металле шва. В околошовной зоне они могут быть тогда, когда в ней сильно оплавлены границы зёрен основного металла (сварка разных толщин).

2. Поверхность металла внутри трещины окислена (цвета побежалости).

3. Разрушение идёт всегда по границам зёрен (трещина извилистая и даже разветвлённая).

Меры по уменьшению склонности сварных швов к образованию горячих трещин.

1. Основными факторами, влияющими на процесс образования горячих трещин, являются величина и темп нарастания растягивающей деформации при кристаллизации.

2. Форма сварочной ванны.

3. Величина и направление первичных кристаллитов.

4. Химический состав сварочного материала.

Изменяя эти факторы можно управлять склонностью металла шва к горячим трещинам. Однако, все эти факторы взаимосвязаны. Ослабление действия одного усиливает действие другого.

8. Холодные трещины при сварке.

Холодные трещины при сварке.

В металле шва и в ОШЗ ряда материалов, применяемых в сварных конструкциях трещины могут образовываться при температура 200С и ниже. Эти трещины называются холодными. Они могут возникать при комнатной температуре и даже при отрицательной. Наиболее типичными являются поперечные холодные трещины вблизи границы сплавления, в ОШЗ и переходящие в металл шва, а также трещины параллельные границе основного металла и шва (отколы).

Образование холодных трещин объясняется особенностями структурных превращений (закалочная гипотеза) и отрицательным воздействием водорода (водородная гипотеза). На практике обе гипотезы правильны и действуют совместно.

Закалочная гипотеза образования холодных трещин.

При фазовых и структурных превращениях может изменяться объём зёрен, это происходит в закаливающихся сталях при превращении аустенита в мартенсит.

Удельный объём аустенита  = 0,1271 см³/г.

Удельный объём мартенсита  = 0,131 см³/г.

Изменение объёма образовавшейся фазы по сравнению с исходным вызывает в металле напряжения. Если новая фаза пластична, а её деформационная способность велика, то напряжения релаксируются за счёт пластической деформации. Но если в процессе превращений образуется хрупкий металл, то появляются холодные трещины. Хрупкость может появляться за счёт большого количества хрупкой фазы, например в ходе эксплуатации.

Наводораживание, науглераживание, азотирование металла при сварки также приводит к образованию хрупких фаз.

Рассмотрим механизм образования холодных трещин на примере закалённой стали. В ходе остывания основной объём аустенита превращается в мартенсит. Металл становится хрупким. Однако деформационная способность была достаточно и возникшие напряжения релаксировались. Но при низких температурах (ниже 120С) процесс распада аустенита продолжается, причём этот процесс зависит от скорости сварки. Чем выше скорость сварки, тем выше скорость охлаждения, больше остаточного аустенита. Появляются новые напряжения, которые и разрушают, ставший уже твёрдым, хрупкий металл. Иногда этот процесс происходит сразу после сварки, иногда этот процесс затягивается на длительное время. Холодные трещины могут проходить как по границам зёрен, так и через тело зерна (транскристаллитные). Чаще всего холодные трещины возникают в средне- и высоколегированных сталях мартенситного и перлитного класса и гораздо реже в низколегированных и аустенитных сталях. При сварке двухфазных титановых сплавов холодные трещины возникают в ходе образования -фазы.