№87 Образование трещин

Образование трещин.

Одним из наиболее опасных дефектов металла сварных швов и околошовной зоны являются горячие трещины, образующиеся по границам кристаллитов на завершающем этапе затвердевания (кристаллизационные трещины). Эти трещины образуются под влиянием загрязнений металла шва и детали. Большинство загрязнений имеют более низкую температуру плавления, чем железо (например, сульфид железа имеет температуру плавления 1190°С). Поэтому загрязнения при охлаждении металла шва относительно долгое время находятся между кристаллитами (или зернами) в жидком и твердожидком состоянии и не могут сопротивляться растягивающим силам, возникающим в сварном соединении в процессе усадки металла шва, трещины по границам кристаллитов (или зерен), в местах залегания легкоплавких загрязнений становятся неизбежными.

Форма шва влияет на расположение загрязнений, неметаллических включений и, следовательно, на различную вероятность образования горячих трещин. В широких и неглубоких швах опасные включения вытесняются наверх, в сварочный шлак; в узких и глубоких швах включения часто остаются между кристаллитами (или зернами).

Наряду с горячими трещинами бывают холодные. Холодные трещины, как в металле швов, так и в основном свариваемом металле возникают под влиянием водорода, мартенситного превращения и от выпадения с течением времени из раствора частиц сульфидов, фосфидов, нитридов и др.

Мартенситное превращение идет с увеличением объема, что вызывает появления внутренних напряжений и трещин.

Атомарный водород, выпавший при охлаждении металла из раствора, соединяется в молекулы с образованием внутризёренного давления, что усиливаем образование трещин в мартенситной или бейнитной структуре.

Выпадающие из раствора некоторые частицы, указанные выше, тоже вызывают внутренние напряжения и трещины.