ИНДУЦИРОВАННЫЕ ВОДОРОДОМ ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ

4.1. Холодные трещины при дуговой сварке сталей

Определение. Первоначально признаком, по которому трещины относились к холодным, было их расположение в зоне термического влияния. В литературе их называют «трещины в основном металле», «подваликовые трещины», «трещины в закаленной зоне», «холодные трещины в зоне термического влияния» и т. п. [1—3].

Холодные трещины (ХТ) образуются в сварных соединениях при охлаждении их до относительно невысоких температур, как правило, ниже 200 °С. К этому времени металл шва и околошовной зоны приобретает высокие упругие свойства, присущие ему при нормальных температурах. ХТ являются типичным дефектом сварных соединений из среднелегироваиных и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов. Значительно реже они возникают н соединениях из низколегированных ферритно-перлитных сталей и высоколегированных сталей аустеиитного класса. Ввиду преимущественного возникновения ХТ в соединениях из восприимчивых к закалке мартенсит-ных и перлитных сталей трещины этого типа иногда называли закалочными. Холодные трещины наиболее часто поражают околошовную зону и реже — металл шва (рис. 4.1 и 4.2).

Наиболее простым способом идентификации ХТ является разрушение образцов, содержащих трещину, таким образом, чтобы поверхность дефекта обнажилась. Поверхности холодных трещин почти всегда имеют металлический блеск. Изредка на поверхности излома холодных трещин наблюдается тонкая оксидная пленка, которая придает ей голубой оттенок.

Морфология горячих и холодных трещин обычно одинаковая. Но, если горячие трещины, как правило, разветвленные, то ХТ более плоские и прямолинейные. Кроме того, они раскрыты шире и четко ориентированы в одном направлении, потому что в момент образования трещины усадочные напряжения в температурной зоне ХТ значительно выше.

При определении характера трещин могут быть использованы такие наблюдения 13]:

а)количество ХТ уменьшается с увеличением температуры предварительного подогрева образца;

б)количество ХТ уменьшается с увеличением погонной энергии сварки.

При фрактографическом анализе поверхности холодной трещины часто наблюдаются кроме плоских участков ее поверхности микрозоны со ступенчатым изломом.

Морфология холодных трещин. В зависимости от расположения в сварном соединении различают продольные и поперечные трещины, залегающие в металле шва и околошовной зоне (рис. 4.3). Особо выделяют продольные трещины, залегающие в зоне сплавления шва с основным металлом, которые называют отрывами. Продольные трещины, расположенные в околошовной зоне, называют отколами . Часто встречаются также поперечные и продольные трещины, переходящие из околошовной зоны в шов. Переход трещин из шва в околошовную зону встречается значительно реже. Поперечные трещины, зародившиеся в около-

Рис. 4.1. Зона термического влияния низколегированной С—Мп стали, водородная трещина в корне однопроходного углового шва [4|

Рис. 4.2. Трещины, вызнанные водородом, в зоне термического влиянии многопроходного сварного шва стыкового соединения стали класса ОН-36 толщиной 44 мм, выполненного порошковой проволокой типа Е71Т-1МН8 с тспловло-жением 1,6 кДж/мм при температуре свариваемого металла 16 °С и относительной влажности воздуха в зоне сварки 80 % [5]