Трещины в сварном шве: холодные и горячие

Группа 100 по ISO 6520-1 и единственный дефект, недопустимый при любом уровне качества — ни при B, ни при C, ни при D. Для пор и подрезов есть предельные размеры, для трещины предельного размера не существует.

Скачать схему: SVG · PNG

Горячие трещины

Возникают, пока металл ещё кристаллизуется, при температурах близких к солидусу. Механизм: между растущими кристаллами остаются прослойки жидкости с низкой температурой плавления, а усадка в этот момент растягивает шов. Прослойка рвётся.

Отдельная группа риска — аустенитная нержавейка: она даёт большую усадку и склонна к горячим трещинам сильнее углеродистой стали. Там важен подбор присадки с контролируемым содержанием ферритной фазы.

Холодные трещины

Появляются после остывания, ниже примерно 200 °C, и часто через часы или сутки. Для них нужны три условия одновременно — убрать достаточно любое одно.

1. Водород. Приходит из влаги в покрытии электрода, с грязных кромок, из воздуха при сорванной защите.
2. Закалочная структура в зоне термического влияния. Возникает при быстром остывании, тем легче, чем выше углеродный эквивалент стали.
3. Растягивающие напряжения. От усадки и от жёсткости конструкции.

Как отличить по месту

Исправление

1. Найти концы трещины — визуально, капиллярным или магнитопорошковым контролем. Видимая длина всегда меньше фактической.
2. Засверлить концы, чтобы трещина не пошла дальше при вырубке.
3. Полностью удалить дефектный участок с заходом 15–20 мм за концы.
4. Восстановить разделку, зачистить, при необходимости подогреть.
5. Заварить заново низководородными электродами по карте.
6. Проконтролировать повторно, с выдержкой, если сталь склонна к холодным трещинам.

Номера трещин в протоколе: 100–106

В ISO 6520-1 трещины составляют группу 100, а номер говорит, как трещина идёт и где лежит. Этого хватает для первой гипотезы о причине:

• 1011 — продольная в металле шва. По оси шва: типичная картина горячей трещины при узком глубоком валике.
• 1012 и 1013 — продольные по линии сплавления и в ЗТВ. Под краем валика, параллельно шву: типичное место холодной трещины.
• 1014 — продольная в основном металле. Вне шва; в соединениях, нагружающих лист по толщине, заставляет думать о ламелярном растрескивании.
• 102 — поперечная. Поперёк шва; в высокопрочном наплавленном металле частый признак водорода.
• 104 — в кратере. Звёздочка или чёрточка в незаполненном кратере в конце валика.
• 105 и 106 — группа разрозненных трещин и разветвлённая трещина. Сетка или «деревце»; всегда повод искать причину в материале.

Номер ставят настолько подробный, насколько позволяет метод, — полный список в таблице номеров дефектов ISO 6520-1.

Ламелярные трещины — в основном металле

Где: в листе, а не в шве — ступенчато, параллельно поверхности, под соединением, которое нагружает лист по толщине (типично тавровое или крестовое соединение со швами на плоскости толстого листа).

Почему: катаный лист содержит сплющенные неметаллические включения, лежащие в плоскости прокатки. Нагруженный поперёк толщины, лист имеет в этом направлении меньшую пластичность, и включения соединяются в ступенчатое расслоение.

Как предотвратить: это скорее вопрос конструкции, чем сварки. Перепроектировать узел, чтобы нагрузка не шла через толщину листа; заказать лист с гарантированными свойствами в направлении толщины (классы Z по EN 10164); наплавить на поверхность буферный слой мягким присадочным металлом перед сваркой узла; снизить жёсткость закрепления.

Склонна ли сталь к холодным трещинам: пример с цифрами

Склонность к холодным трещинам оценивают до сварки, по составу стали. Калькулятор сайта считает углеродный эквивалент CE(IIW) = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 и относит сталь ниже 0,40 к хорошо сваривающимся, 0,40–0,60 — к требующим внимания, выше 0,60 — к трудным. Температуру подогрева он оценивает по методу B стандарта EN 1011-2 — из эквивалента CET, толщины, содержания водорода и погонной энергии.

Пример состава: C 0,18; Mn 1,40; Cr 0,05; Mo 0,02; V 0,01; Ni 0,05; Cu 0,10 %. Это даёт CE = 0,439 — средняя зона — и CET = 0,331. При погонной энергии 1,0 кДж/мм и присадке с водородом 5 мл/100 г (прокалённые электроды с основным покрытием) калькулятор даёт подогрев около 80 °C при толщине 20 мм и 110 °C при 30 мм. Та же толщина 30 мм с присадкой на 10 мл/100 г требует уже около 140 °C, а с рутиловым электродом (около 15 мл/100 г) — около 160 °C. Вывод: переход с 5 на 10 мл/100 г водорода поднимает подогрев так же, как лишние 10 мм толщины, — сухие основные электроды не формальность. Свой состав проверьте в калькуляторе углеродного эквивалента, а температуру — в калькуляторе подогрева.

Ошибки, которые заканчиваются трещиной

• Контроль сразу после сварки. Холодная трещина может появиться через сутки; «дефектов не выявлено» через час после сварки — ещё не приёмка.
• Точечный подогрев. Горелка, направленная в одно место, греет только поверхность у самой разделки. Температуру проверяют термокарандашом или термометром с обеих сторон соединения, а не «на глаз».
• Обрыв дуги без заварки кратера. Самый короткий путь к трещине 104 — кратер заваривают или выводят дугу на выводную планку.
• Узкий глубокий валик любой ценой. Большой ток при малой скорости в узкой разделке даёт валик глубже, чем шире, и горячую трещину по оси.
• Зашлифовать трещину «начисто» без проверки. Трещина всегда длиннее, чем видно; после выборки место проверяют капиллярным или магнитопорошковым контролем, прежде чем класть новый валик.

Почему трещина не допускается ни на одном уровне и как это выглядит в таблице требований — на странице об уровнях качества ISO 5817.

Автор: Dmitry Frolov, сварщик, изготовление металлоконструкций Обновлено: 25 сентября 2026