Отличительные признаки образования горячих трещин

1. Горячие трещины чаще образуются в металле шва и реже в околошовной зоне.

(1 участок – неполного расплавления).

2. Горячие трещины образуются в процессе сварки, т.е. в процессе кристаллизации шва, когда металл горячий – красный 1200-1400 C.

3. Горячие трещины образуются тихо, беззвучно, не слышно.

4. Траектория горячих трещин не прямолинейна, а извилиста. На шлифах видно, что горячие трещины идут по границам зерен, т.к. сера располагается на границах зерен.

5. Поверхность излома горячих трещин имеет темную, темно-синюю окраску, характерную для высокотемпературного окисления.

горячая

трещина

холодная

трещина

Методы оценки стойкости металла против горячих трещин

1. Оценка с помощью технологических проб

ГОСТ 9466-75

1 - контрольный сварной шов; 2 - сварной шов, обеспечивающий жесткость образца (выполняется только на двустороннем

тавровом образце)

2. Количественная оценка на специальной установке по методике МВТУ.Установка состоит из корпуса; сварочной головки, автомата, обеспечивающего сварку под флюсом, в среде защитных газов и смесей и ручную дуговую сварку; комплект приспособлений для крепления свариваемых образцов; механизм растяжения, состоящий из электродвигателя мощностью 10 кВт и многоступенчатого редуктора (180 ступеней); комплект приборов и устройств для автоматизации процесса испытаний (самопишущие вольтметры, амперметры, конечные микровыключатели, индикатор часового типа).

В точке В автоматически включается механизм растяжения. Растяжение продолжается до тех пор, пока не закристаллизуется весь металл шва. Эта скорость растяжения имитирует внутренние деформации, возникающие при сварке. Смотрят нет ли трещин.

V_кр– максимальная скорость растяжения, при которой не образуются горячие трещины.

Можно испытывать образцы из разных сталей с различными флюсами, электродами.

1 технологический вариант V_кр1= 14 мм/мин

2 технологический вариант V_кр2= 24 мм/мин

Чем больше V_кр, тем выше стойкость против горячих трещин.

3. Косвенная оценка по химическому составу стали или сплава.

1. Оценка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей по эквиваленту С

С_э^г=С+2S+P/3+(Si-0,4)/10+Ni/12+Cu/15

где C,S,P,Si,Ni,Cu– процентное содержание их в стали.

Если С_э^г > 0,4 % - склонны к горячим трещинам, приSi> 0,4 % - учитывают влияние кремния.

Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп – С_э^г=0,308% Сталь 25 (С=0,30%) – С_э^г=0,437% - ГТ

Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп – С_э^г=0,378% Сталь 25 (С=0,25%) - С_э^г=0,378%

Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп - С_э^г=0,428% - ГТ Сталь 17ГС - С_э^г=0,357%

Сталь 15кп, 15пс, 15 - С_э^г=0,327% Сталь 09Г2С - С_э^г=0,297%

Сталь 20кп, 20пс, 20 - С_э^г=0,377% Сталь 15ХСНД - С_э^г=0,378%

Сталь 10Г2ФБ - С_э^г=0,184%

2. Оценка высоколегированных сталей по эквивалентам [Cr]_э и [Ni]_э и по диаграмме Шеффлера.

А- аустенит

Ф- феррит

М- мартенсит

К образованию горячих трещин склонны стали, А, А+Ф (Ф< 2 %)

К образованию холодных трещин склонны стали, имеющие структуру М, М+Ф, М+А, М+А+Ф

Элементы аустенизаторы

[Ni]_э=Ni+Co+0,5Mn+30C+30N+0,3Cu

Элементы ферритизаторы [Сr]_э=Cr+1,5Si+2Mo+5Ti+2Nb+1,5W+2Al+V