Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Холодные трещины при сварке — это разрушения сварного соединения, возникающие после охлаждения металла ниже 200 °C, чаще всего в зоне термического влияния. Их появление связано с одновременным действием трёх факторов: диффузионного водорода, закалочных структур и растягивающих напряжений. Трещины могут проявиться через часы или сутки после сварки.
Холодные трещины при сварке — это вид дефекта, относящийся к так называемому водородному растрескиванию (HIC, hydrogen-induced cracking). В отличие от горячих трещин, они образуются не в момент кристаллизации шва, а уже на охлаждённом металле — обычно при температурах от 200 °C до комнатной.
Характерная особенность — замедленное разрушение: дефект может появиться спустя 16–48 часов после окончания сварки, поэтому контроль качества сварных соединений по ISO 17642 и ГОСТ 26388-84 предусматривает выдержку перед окончательной дефектоскопией.
Для возникновения трещины необходимо одновременное присутствие трёх условий. Если устранить хотя бы одно — растрескивания не произойдёт.
Триада факторов водородного растрескивания:
1. Диффузионный водород в наплавленном металле — от 5 мл и более на 100 г; 2. Хрупкая закалочная структура — мартенсит или бейнит в ЗТВ; 3. Растягивающие напряжения — сварочные, остаточные или эксплуатационные.
Водород попадает в сварочную ванну из влаги покрытий и флюсов, ржавчины, масла, органических загрязнений на кромках. Атомарный водород диффундирует в зону термического влияния и скапливается у дефектов кристаллической решётки, создавая внутреннее давление.
При охлаждении со скоростью выше критической в углеродистых и низколегированных сталях образуется мартенсит — твёрдая, но хрупкая структура. Она наиболее чувствительна к водородному охрупчиванию. Чем выше углеродный эквивалент стали, тем выше склонность к закалке.
Склонность стали к закалке оценивают по формуле МИС (IIW):
CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
При CE до 0,40 % сталь хорошо сваривается без подогрева. При CE 0,40–0,45 % требуется подогрев. При CE свыше 0,45 % обязателен подогрев и контроль водорода.
По расположению относительно шва выделяют несколько типов дефектов. Каждый имеет свои причины и способы предупреждения.
Горячие трещины образуются при кристаллизации шва выше 1000 °C, имеют межкристаллитный характер и окислённую поверхность. Холодные трещины при сварке возникают в твёрдом металле, проходят транскристаллитно и имеют светлую блестящую поверхность излома.
Дефект характерен для конструкций из среднеуглеродистых и легированных сталей, особенно при значительной толщине проката.
Профилактика строится на разрушении триады факторов. Основные технологические приёмы закреплены в ГОСТ Р ИСО 17642 и рекомендациях AWS D1.1.
Температуру подогрева определяют по методам, описанным в ISO/TR 17844 и стандарте EN 1011-2: метод A (по углеродному эквиваленту CET), метод B (на основе охлаждения t8/5). Для трубных сталей дополнительно учитывают погонную энергию и водородный потенциал электродов.
Склонность сварных соединений к холодным трещинам оценивают лабораторными пробами и неразрушающим контролем готовых швов.
По требованиям ISO 5817 (уровень качества B) холодные трещины недопустимы независимо от длины и глубины — это один из критических дефектов.
Холодные трещины при сварке — критический дефект, который трудно обнаружить сразу и который ведёт к разрушению конструкции в эксплуатации. Профилактика строится на трёх направлениях: снижение содержания водорода (прокалка, чистота кромок, низководородные электроды), смягчение микроструктуры (подогрев, контроль охлаждения, термообработка) и снижение напряжений (рациональный порядок сварки, отпуск). Грамотный технологический процесс с учётом углеродного эквивалента и требований ISO/ГОСТ полностью исключает водородное растрескивание.
Статья носит ознакомительный характер. Автор не несёт ответственности за результаты практического применения изложенной информации. Технологические режимы сварки, режимы подогрева и термообработки должны определяться технологической картой и действующими нормативами с учётом марки стали, толщины и условий эксплуатации конструкции.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.