Введение
Одна из самых неприятных проблем при сварке – это растрескивание шва. Вроде бы всё сделано правильно, но после остывания на металле конструкции появились трещины, из-за чего соединение усилило прочность. Почему так происходит, как этого избежать и что, если шов уже треснул?
Виды трещин в сварочной шве
Перед темой, как разобраться в причинах, важно понять, какие бывают трещины:
- Горячие трещины – образуются сразу при остывании металла из-за высоких напряжений. Возникают при температуре металла около 1000–1300 °С, когда одни части начинают застывать, а другие еще остаются жидкими.
- Холодные трещины – образуются позже, спустя несколько часов или даже дней после сварки. Сразу после отрыва электрода дуга гаснет, и соединение выглядит целостным. Но потом слышится треск и появляются дефекты. Обычно это происходит при температуре детали 200–300 °С.
Теперь разберёмся, почему они появились и как их предотвратить.
Причины появления горячих трещин
Горячие трещины образуются во время кристаллизации сварочной ванны , когда жидкий металл затвердевает и вытекает в объем. Если этот процесс идет неравномерно, могут образовываться разрывы в проходе металла.
Основные причины самой горячей трещины:
✔ Жёсткая фиксация заготовок – если детали слишком плотно зажаты , при нагреве от сварки и последующем остывании возникает напряжение, влекущее разрыв материала.
✅Решение : оставляя небольшие зазоры между деталями, используйте прихватки перед основным швом.
✔ Включения посторонних веществ – если в сварочную ванну включаются шлаки, ржавчина, масло или окалина, при кристаллизации вещества застывают с разной скоростью. В результате одни элементы уже твёрдые, а другие — жидкие.
✅Решение : тщательно зачищайте кромки перед сваркой, обезжиривайте металл, используйте только качественные инструменты и проволоку.
✔ Неправильные пропорции дополнительных легирующих элементов – если при сварке используется присадочный материал с неподходящим химическим составом, завышенные пропорции делают кристаллическую решётку отличной от основного материала.
✅Решение : подбирайте проволоку или электроды, соответствующие свариваемому металлу.
✔ Разная температура плавления соединяемых деталей – если металлы свариваются с разными температурами плавления, один из них может перегреться, а другой не провариваться. В результате возникает неоднородная структура шва, склонная к трещинам.
✅ Решение: используйте подходящие режимы сварки, учитывая особенности каждого металла.
Причины появления холодных трещин
✔ Малый диаметр электрода – если диаметр электрода слишком мал это приводит к недостаточному количеству наплавленного металла. В результате шов получается тонкий и легко рвётся от внутренних термических деформаций.
✅ Решение: выбирайте электроды подходящего диаметра в зависимости от толщины металла.
✔ Низкая сила тока – не позволяет достаточно глубоко проплавить место соединения. Шов получается поверхностным и трескается от напряжения
✅ Решение: подбирайте силу тока исходя из толщины металла и диаметра электрода.
✔ Слишком узкий сварочный шов – слабо захватывает стороны заготовки, поэтому когда они расходятся при остывании, нередко возникает трещина рядом со швом.
✅ Решение: сделайте несколько проходов при сварке толстого металла, чтобы каждый шов был достаточно широким и прочным.
Как предотвратить появление трещины?
🔹Соблюдайте правильный режим сварки – контролируйте силу тока, напряжение и скорость сварки.
🔹Используйте присадочные материалы, соответствующие основному металлу заготовки.
🔹 Подготавливайте металл перед сваркой – зачищайте поверхность, убирайте ржавчину, обезжиривайте детали.
🔹 Выполняйте предварительный прогрев заготовок. Это уменьшит перепад температур между зонами, где будет вестись сварка и другими участками, предупредит деформацию и напряжение металла.
🔹Разделывайте кромки толстых деталей. При сечении от 5 мм и выше снимать фаску под 45°, чтобы стороны имели V или Y-образное соединение. Это увеличит глубину шва и площадь соприкосновения наплавленного и основного металла, повысив прочность стыка.
🔹 Не охлаждайте металл слишком быстро – дайте шву остыть соответствующим образом, не обливайте его водой.
Что делать, если шов уже треснул?
✔Наружные трещины: Если трещины крупные, то их нужно заварить. А чтобы во время сварки трещина не увеличилась в размерах нужно сделать сквозные отверстия на расстоянии пол сантиметра от концов трещины. Далее трещину нужно разделать V или X-образно. Разделка проводится с помощью пневматического зубила или газового резака. Можно также использовать воздушно-дуговой резак. Далее разделанную трещину нужно зачистить и заварить. В некоторых случаях концы трещины можно прогреть газовой горелкой перед заваркой. Так шов и нагретые участки будут иметь примерно одинаковую температуру и на концах бывшей трещины не будет остаточного напряжения. Все эти рекомендации подходят только для сварки наружных трещин.
✔Внутренние трещины. Эти участки нужно вырубить или выплавить и после заново заварить.
Заключение
Трещины в сварочном шве – это частная проблема, но ее можно избежать, если соблюдать правильный режим сварки, использовать качественные материалы и правильно подготавливать металл . Если же трещина уже появилась, важно сразу принять меры, чтобы устранить ее и предотвратить повторное появление дефекта.
