Звичайні типи тріщин після зварювання в перегрітих матеріалах в основному включають міжзеренчасті тріщини, тріщини в зоні теплового впливу (ЗТВ) і холодні тріщини, що виникають під час охолодження. Усі ці тріщини походять від окислення меж зерен і крихкості мікроструктури, і вони дуже поширені та неконтрольовані.
1. Міжкристалічні тріщини (найбільш типовий тип)
Механізм утворення: перегрів призводить до утворення оксидних сіток і пустот на границях зерен. Зварювальна напруга вивільняється вздовж слабких меж зерен, викликаючи поширення тріщин уздовж меж зерен.
Морфологічні характеристики: під час металографічного аналізу це виглядає як "цукерочок-" або "-камінь-розлом", зі шляхом строго вздовж меж зерен і без пластичної деформації.
Час виникнення: Зазвичай це відбувається спонтанно, перш ніж зварний шов охолоне до кімнатної температури, без необхідності зовнішнього навантаження.
Попередження про високий-ризик: під час зварювання TIG сталі H13 після перегріву майже на 100% зварних швів утворяться міжкристалічні тріщини на краю шва.
2. Розповсюджені тріщини в зоні-термічного впливу (HAZ).
Механізм утворення: високі температури зварювання посилюють пошкодження меж зерен у перегрітій зоні, спричиняючи подальше поширення існуючих мікротріщин під час термічного циклу.
Характеристики виявлення: ультразвукове тестування може виявити тріщини, що поширюються від основного матеріалу до зварного шва, причому довжина збільшується з часом охолодження.
Небезпеки: навіть при хорошому формуванні зварного шва міцність з’єднання залишається надзвичайно низькою, що робить його схильним до раптового руйнування під час експлуатації.
Реальний-випадок: після перегріву та повторного{1}}зварювання колектора УЗ-тестування виявило тріщини в зоні ЗТВ довжиною 3–5 мм.
3. Холодні тріщини (затримка ініціації)
Механізм утворення: залишкова напруга після зварювання та воднева крихкість діють разом, що призводить до повільного поширення під час охолодження, особливо накопичуючись у зонах різкої зміни твердості.
Характеристики виникнення: може з’явитися через кілька годин або навіть днів після зварювання, демонструючи як прихованість, так і раптовість.
Пов’язані фактори: Неоднорідна внутрішня структура перегрітого матеріалу з локальними розм’якшеними ділянками, що співіснують із твердими оксидами, посилює концентрацію напруги.
Ризики для безпеки: холодні тріщини виникають без попередження та можуть раптово спричинити поломку форми під час виробництва.
4. Складні тріщини (сумісні кілька типів)
Прояв: Міжкристальні тріщини + поширення ЗТВ + холодні тріщини співіснують, утворюючи мережеву структуру тріщин;
Причина: потрійна суперпозиція перегріву + зварювання + охолодження, матеріал більше не має повної -несучої здатності;
Критерії оцінки: металографічне спостереження показує багато-спрямовану тріщину, а поверхня зламу має змішану морфологію.
Інженерний консенсус: після виявлення складних тріщин компонент необхідно негайно вивести з експлуатації та замінити.
