Меры по предотвращению основных видов трещин при сварке сталей

Огромные температуры в зоне сварки, сложные процессы межфазовых переходов и композитный характер расплава приводят к образованию дефектов в стыках и швах.

Какие бы сварочные аппараты не использовались, какой бы сплав не подвергался обработке, сколь бы не совершенствовались технологии производства и мастерство персонала – полностью избежать дефектообразования на нынешнем этапе развития сварочной мысли не представляется возможным. Создание оптимальных условий для предотвращения дефектов при сварке, уменьшения их концентрации остается важной прикладной задачей. Относительно трещин как одного из наиболее опасных дефектов для надежности стальных швов эти меры носят комплексный характер и подразделяются в зависимости от вида трещин.

Холодное растрескивание швов и стыков актуально для сталей высокой степени легирования и/или содержания углерода, его минимизируют следующими мерами:

• Предварительной подготовкой кромок для гарантированного отсутствия неметаллических включений в ЗТВ;


• Удаление водорода и водородосодержащих элементов из расплава;


• Предпочтительная работа электродным материалом с сердечником из аустенитных стальных сплавов;


• Меры по снижению поверхностного натяжения кристаллизующегося расплава (осуществляются легированием сварочной ванны либо подбором исходных материалов для сварки);


• По возможности работа заниженным напряжением дуги – естественно, при условии должного проплавления кромок.

Трещины полигозационного типа в стальных швах образуются на основе негативных структурных изменений термического и конструктивного характера. Их предотвращение требует следующих технологических и производственных мероприятий:

• Обеспечение минимальных смещений деталей при сваривании и вообще уменьшение термических деформаций;


• Быстрое охлаждение расплава;


• Металлургические меры по уменьшению «зернистости» кристаллизующегося расплава – легирование ЗТВ соответствующими элементами;


• Работа таким оборудованием сварочным, которое допускает различную степень легирования стальных заготовок.

Осталось рассмотреть специфику предотвращения кристаллизационного растрескивания. Для стальных швов она сводится к борьбе с серой и ее соединениями:

• Уменьшение содержания элемента S во всех «сварных ипостасях» – в самих деталях, электродах и электродном покрытии, во флюсовых и присадочных составах;


• Технологические ухищрения по уменьшению смачиваемости границ ЗТВ сульфидными соединениями;


• Аккумуляция серы в виде тугоплавких соединений за счет специальных присадок в расплав;


• Ограничение сегрегации серы и сульфидов при сварке, особенно легкоплавких соединений S.

Очевидно, что практика сварочных работ требует комплексного подхода к профилактике дефектов вообще и трещин в частности. Кроме того, существует определенная иерархия таких мер – актуальность того или иного метода диктуется вероятностью образования того или иного дефекта, технологической спецификой и производственными возможностями использования сварочных аппаратов и установок.

Информация предоставлена интернет-гипермаркетом сварочного оборудования Тиберис - tiberis.ru