Меню

Причины появления трещин напряжения

Трещины

Трещины (100; е) — несплошность, вызванная местным разрушением шва и его охлаждением, либо действием нагрузок

Недопустимы, так как являются концентратором напряжения и очагом разрушения

Внешние признаки

  • разрывы металла по границам кристаллизующихся зерен или по самим кристаллам металла сварного соединения.

Дефект виден невооруженным глазом или через лупу небольшого (2-4х) увеличения при визуальном контроле.

Процесс возникновения

Горячие трещины возникают в результате растягивающих напряжений, появляющихся во время охлаждения сварного соединения. Трещины в околошовной зоне или в основном металле относятся к холодным трещинам и имеют закалочное, водородное или смешанное происхождение.

Причины возникновения

  • высокие сварочные напряжения, возникающие при кристаллизации;
  • повышенная жесткость свариваемой конструкции;
  • неправильная форма шва из-за несоблюдения режима сварки;
  • повышенное содержание углерода в основном металле;
  • резкое охлаждение конструкции.

Способы предупреждения

  • правильно выбрать основной металл и сварочные материалы;
  • выбрать оптимальный режим;
  • использовать приспособления для снижения напряжений, возникающих при сварке.

Во время сварки:

  • применять технику сварки, обеспечивающую оптимальный термический цикл и геометрию сварочной ванны;
  • по возможности обеспечить измельчение зерен материала сварочной ванны в период ее кристаллизации.

Способ устранения

Место образования трещины удалить шлифовальным инструментом. Образовавшуюся полость заварить.

Источник



Горячие и холодные трещины при сварке

Содержание:

  1. Виды трещин
  2. Кристаллизация
  3. Предупреждение появления трещин
  4. Ликвидация трещин
  5. Сварка при ремонте автомобиля
  6. Интересное видео

Согласно ГОСТу 30242 все дефекты разделяют на шесть групп. Первая из них целиком принадлежит трещинам. Дефект шва, называемый трещиной, — это несплошность в виде разрыва металла. В месте образования появляется очаг напряжения, который при эксплуатации изделия приведет к дальнейшему разрушению.

Поэтому трещина считается недопустимым дефектом и подлежит устранению. Место образования трещин бывает, как в самом шве, так и в околошовной зоне, где сохраняется термическое влияние. Увидеть этот дефект нетрудно при визуальном осмотре. Для уточнения вида и ее размеров можно использовать лупу с большим увеличением. Ее приходится применять обязательно для обнаружения микротрещин.

Читайте также:  Люминесцентные лампы при низком напряжении

Фото: горячие и холодные трещины при сварке

Виды трещин

Существуют две разновидности трещин: первая их них называется горячей или высокотемпературной, а вторая — холодной или низкотемпературной. Каждая из них имеет градацию по другим признакам. Горячие и холодные трещины при сварке делятся по направлению — продольные, поперечные, могут быть радиальными или находиться в кратере валика. Горячие трещины образуются в металле при очень высокой температуре — более 1000°С, а для холодных достаточно более низкого значения в 200-300°С.

Горячие

Горячие трещины — это, по определению, разрушения межкристаллического характера. Цвет излома имеют темный, а форму — извилистую. Окисление является сильным.

Фото: горячие продольные трещины

Причины образования горячих трещин при сварке:

  1. Деформации, вызванные укорочением.
  2. Жидкие прослойки между зернами.
  3. Невозможность перемещения деталей для правильного остывания, что происходит при их слишком сильной фиксации.
  4. Нарушение связей между зернами из-за наличия элементов с низкой температурой затвердевания.
  5. Присутствие примесей и включений. Особенно влияют сера и фосфор.

Горячие трещины при сварке имеют следующую последовательность образования:

  • после прекращения нагрева горячий металл начинает понемногу охлаждаться;
  • при определенной температуре в сварном шве начинают образовываться кристаллы, между которыми имеются прослойки в жидком виде;
  • происходит возрастание напряжений, приводящих к понижению деформационной способности шва и зоны вокруг него.

В результате неодинаковой усадки шва и свариваемого материала после охлаждения возникают внутренние напряжения, вызывающие появление трещин в разных направлениях.

Холодные

Холодные трещины при сварке образуются в теле самого шва и рядом. Они располагаются в продольном и поперечном направлениях под любым углом ко шву. Излом имеет светлый оттенок. Время появления — период остывания деталей. Трещины могут появляться, начиная с температуры 300 °С, поэтому их называют холодными в отличие от горячих.

Фото: холодные продольные трещины

Наиболее распространенные места появления холодных трещин — корень шва и место, где стыкуются валик и свариваемый металл. Такой вид трещин может появляться не только на поверхности, но и внутри металла. Их протяженность может быть небольшой. Обнаружить внутренние трещины более сложно.

Читайте также:  Внешний аккумулятор с регулировкой напряжения

Холодные трещины не имеют такого сильного разветвления, как у горячих. Меньшим является и их раскрытие. При реакции с кислородом воздуха их цвет становится коричневым или голубоватым. Высокопрочные и низколегированные стали являются наиболее уязвимыми.

Холодные трещины при сварке — причины возникновения:

  1. Слишком сильное соединение свариваемых деталей.
  2. Маленький диаметр электрода, не соответствующий толщине свариваемых деталей.
  3. Несоблюдение технологии сварки.
  4. Повышенное содержание углерода.
  5. Слишком быстрое охлаждение.
  6. Наличие внутренних напряжений.
  7. Неправильный выбор электрода.

При возможности следует избегать ситуаций, когда образуются холодные трещины при сварке.

Кристаллизация

Кристаллизацией называется процесс, состоящий в образовании кристаллов. Это происходит при переходе металла из состояния жидкого в твердое. Именно это и происходит при сварке металлических изделий.

Этот процесс в сварном шве приводит к деформированию металлов и образованию трещин. Какие виды трещин образуются при кристаллизации сварного шва? Горячие, которые имеют второе название кристаллизационные, могут появиться в металлическом шве на последней стадии кристаллизации. При этом температура близка к солидусу, когда происходит исчезновение последних капель жидкого металла.

Предупреждение появления трещин

Существуют определенные меры, уменьшающие вероятность возникновения различных видов трещин:

  1. Уменьшение жесткости соединения свариваемых деталей.
  2. Подбирать ширину сварного шва, соизмеримую с толщиной деталей.
  3. Значение сварного тока должно соответствовать рекомендуемому данному виду соединения. Превышение приведет к перегреву.
  4. Сварочную проволоку выбирать с небольшим содержанием серы и углерода.
  5. Соблюдать угол наклона электрода.
  6. Шов не должен быть слишком узким.
  7. Применение многопроходного способа сваривания. Однопроходные швы являются менее прочными.

Не лишним будет предварительный нагрев свариваемых деталей.

Ликвидация трещин

В нормативных материалах указаны меры борьбы с дефектами, в том числе трещинами. Основной метод — сварка трещин. Перед заваркой необходимо произвести подготовку. Она состоит в осмотре повреждения и определении его длины. Окончания трещины высверливают, а при невозможности выполнить эту операцию прижигают концы. Перед началом операции исправляемую область можно слегка подогреть. Если длина трещины составляет более 300 мм, то имеет смысл применить обратноступенчатый метод.

Читайте также:  Кто производит трансформаторы напряжения нами 35

Сварка при ремонте автомобиля

Одной из главных частей автомобиля является головка блока цилиндров. От ее исправности зависит работа двигателя. При образовании в этой детали трещины для ремонта применяется ее заварка. Сварка трещин ГБЦ производится электросваркой. Возможно также применение газовой сварки. После окончания сварки шов покрывают эпоксидной пастой.

Интересное видео

Источник