Тріщини у зварному шві: холодні й гарячі
Група 100 за ISO 6520-1 і єдиний дефект, недопустимий за будь-якого рівня якості — ні за B, ні за C, ні за D. Для пор і підрізів є граничні розміри, для тріщини граничного розміру не існує.
Гарячі тріщини
Виникають, поки метал ще кристалізується, за температур, близьких до солідусу. Механізм: між кристалами, що ростуть, лишаються прошарки рідини з низькою температурою плавлення, а усадка в цей момент розтягує шов. Прошарок рветься.
| Чинник | Чому впливає | Що робити |
|---|---|---|
| Сірка й фосфор у металі | Утворюють легкоплавкі прошарки | Перевіряти сертифікат, брати присадку з низьким S і P |
| Вузький і глибокий валик | Кристали ростуть назустріч, стик по осі ослаблений | Робити шов ширшим і пласкішим, змінити оброблення |
| Висока погонна енергія | Більший об’єм ванни й сильніша усадка | Знизити струм або пришвидшити ведення, див. розрахунок |
| Жорстке закріплення | Усадці нікуди подітися, ростуть напруження | Змінити порядок швів, звільнити один бік |
| Незаварений кратер | Усадкова раковина дає старт тріщині | Заварювати кратер, вмикати спад струму |
Окрема група ризику — аустенітна нержавійка: вона дає більшу усадку й схильна до гарячих тріщин сильніше за вуглецеву сталь. Там важливий добір присадки з контрольованим вмістом феритної фази.
Холодні тріщини
З’являються після охолодження, нижче приблизно 200 °C, і часто через години або добу. Для них потрібні три умови одночасно — прибрати достатньо будь-яку одну.
- Водень. Приходить із вологи в покритті електрода, з брудних кромок, із повітря за зірваного захисту.
- Гартівна структура в зоні термічного впливу. Виникає за швидкого охолодження, тим легше, що вищий вуглецевий еквівалент сталі.
- Розтягувальні напруження. Від усадки й від жорсткості конструкції.
| Умова | Як прибирають |
|---|---|
| Водень | Прожарювання електродів, сухе зберігання, зачищення кромок від вологи, мастила та іржі, електроди з маркуванням H5 |
| Гартівна структура | Попередній підігрів і контроль міжшарової температури — розрахунок у калькуляторі CE |
| Напруження | Порядок накладання швів, відпуск після зварювання, відмова від жорсткого закріплення |
Холодна тріщина може проявитися через добу. На відповідальних швах зі сталей із високим вуглецевим еквівалентом остаточний контроль призначають не раніше ніж через 24–48 годин після зварювання — інакше є шанс прийняти шов, який трісне пізніше.
Як відрізнити за місцем
| Де тріщина | Найімовірніше |
|---|---|
| По осі шва, вздовж | Гаряча, кристалізаційна |
| У кратері, зірчаста | Гаряча, від усадки |
| У зоні термічного впливу, під валиком | Холодна, воднева |
| По лінії сплавлення, впоперек | Холодна або від незплавлення |
| З’явилася за години | Холодна, однозначно |
Виправлення
- Знайти кінці тріщини — візуально, капілярним або магнітопорошковим контролем. Видима довжина завжди менша за фактичну.
- Засвердлити кінці, щоб тріщина не пішла далі під час вирубування.
- Повністю видалити дефектну ділянку із заходом 15–20 мм за кінці.
- Відновити оброблення кромок, зачистити, за потреби підігріти.
- Заварити наново низьководневими електродами за картою.
- Проконтролювати повторно, з витримкою, якщо сталь схильна до холодних тріщин.
Часті питання
Чому тріщина з’явилася через добу після зварювання?
Це ознака холодної тріщини. Їй потрібен час: водень дифундує в зоні термічного впливу й накопичується в місцях концентрації напружень. Звідси практичне правило — контроль відповідальних швів на сталях із високим вуглецевим еквівалентом проводять не одразу, а через 24–48 годин після зварювання.
Тріщина в кратері — це серйозно?
Так. Кратерна тріщина зазвичай зірчаста й розташована там, де шов уже ослаблений усадковою раковиною. Від неї тріщина легко йде далі у шов. Лікується не заварюванням зверху, а звичкою заварювати кратер зворотним рухом або увімкненим спадом струму.
Чи можна заварити тріщину, не вирубуючи її?
Ні. Тріщина має гострі кінці, що йдуть глибше за видиму межу. Заплавлена зверху, вона лишається всередині й далі росте. Кінці обов’язково засвердлюють або вибирають, потім видаляють усю дефектну ділянку із запасом і заварюють наново.
Оновлено: