Причини за образуване на студени пукнатини при заваряване на стомани и сплави

По време на ремонтни процеси могат да се появят студени пукнатини по време на заваряване. Това явление е локално разрушаване, което принадлежи към междукристалния тип. Образува се в заварени съединения поради факта, че в тях се образуват заваръчни напрежения. Ако още по време на процеса се забелязват горещи пукнатини, то те стават забележими в самия край, когато процесът е протекъл и металът е изстинал. На заваръчната фуга се вижда лъскава фрактура, която е преминала поради термично окисление.

Различните метали са повече или по-малко склонни към образуването на това явление. Основният фактор тук е наличието на въглерод. Разбира се, никой не може да даде точна гаранция дали се образува пукнатина или не, но тук все още се проявява определен процент зависимост. Студени пукнатини по време на заваряване могат да се образуват още при температури под 200 градуса по Целзий по време на охлаждането на метала. Това явление е един от честите дефекти, които възникват при работа със средно и високолегирани стомани. Това е възможно и при нисколегирани материали, но статистическите данни са много по-рядко срещани. Най-често пукнатините не се образуват на самия шев, а близо до него.

Видове пукнатини при заваряване

Счупванията са най-честият вид студени пукнатини в заварените съединения. Отцепванията не са толкова чести и принадлежат към онези метали, които имат аустенитна структура. Според местоположението си те се делят на няколко подвида:

Напречни, които са разположени перпендикулярно на шева и имат относително къса дължина;
Надлъжни, които минават по основния шев и като правило имат доста дълга дължина;
В топлинно засегнатата зона, коятоможе дори да се намира вътре в метала и е трудно да се открие чрез визуална проверка.

Често пукнатините се образуват от микроскопични дефекти, които нарастват под напрежение в продължение на няколко дни или часове. При сложни фуги, като например двустранни, има повече възможности за поставяне на пукнатини. Най-често срещаните опции са:

напречен;
Пукнатини, които са вътре или на кръстопътя на два шева, горен и долен;
Подролкова пукнатина, която се намира на долния ръб на съединението между заваръчния метал и метала на детайла;
Надлъжна пукнатина на границата на заваръчния шев и метала.

Причини за образуване на студени пукнатини по време на заваряване

Три основни фактора могат да бъдат идентифицирани като често срещани причини за образование:

По този начин основната причина за крекинг е водородът. Може да попадне във флюсовия шев, който покрива електрода. Дори когато се използва газово заваряване, той може да проникне в метала от защитни газове, непочистена мръсотия върху заваръчната тел и т.н. Ръждата може да стане активен източник на този елемент, но покритието на електрода във всеки случай дава най-много примеси.

Механизъм на образуване на студени пукнатини

Студените пукнатини по време на заваряване се образуват, както следва. Веднага след края на процеса на заваряване, металът върху съединението изпитва временно въздействие на водорода. Това може да попречи на контрола на качеството на полученото съединение. Водородната дифузия се образува в онези места, където се образуват шлакови включвания и пори. Тук атомарният водород се превръща в молекулярен водород. Когато водородът преминава в молекулярно състояние, той се натрупва на определени места и именно местата на неговото натрупване създават високиналягане на газа. Това е причината да се появят лъскави пори в метала.

Особеността на този процес е, че водородът може да премине в молекулярно състояние само при ниска температура. Ако температурата е над 200 градуса по Целзий, тогава този елемент е в метала в атомно състояние. Постоянното влияние на водорода води до факта, че материалът става по-крехък, така че структурните трансформации под такова въздействие стават необратими. Голямата уязвимост на граничните зони е резултат от факта, че в тях протичат доста голям брой различни процеси. На тези места се разлагат карбиди и сулфиди, които и без действието на водорода утежняват ситуацията. В резултат на комплексното въздействие границите на шевовете винаги показват първите признаци на появата на пукнатини.

Как да предотвратим пукнатини

Методи за контрол

Студените пукнатини по време на заваряване могат да бъдат открити чрез такива методи като:

Ултразвукова дефектоскопия;
Външен визуален оглед;
Магнитно управление;
Радиационна дефектоскопия;
Дефектоскопия капилярна;
Метод за контрол на пропускливостта.