Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Технология металлов / Сварочное производство / Свариваемость металлов / Оценка свариваемости металлов / Испытания сварных соединений / Холодные трещины

Холодные трещины

Холодные трещины свое название получили в связи с тем, что их появление наблюдается при относительно низкой температуре. Например, при сварке сталей, способных закаливаться, холодные трещины образуются при температурах распада остаточного аустенита (120 °С и ниже) или при нормальной температуре спустя некоторое время после сварки (десятки минут, часы, иногда и через более длительное время). Характерный признак холодных трещин — блестящий излом без следов высокотемпературного окисления.

Для объяснения природы образования холодных трещин ранее использовали две гипотезы — закалочную и водородную. Согласно закалочной гипотезе образование холодных трещин объясняется мартенситным превращением, приводящим к возникновению высоких внутренних напряжений, вызванных изменением объема при фазовом превращении и одновременно снижением пластичности металла.

Согласно водородной гипотезе возникновение трещин объясняется выделением растворенного в металле водорода в микронесплошности, имеющиеся в металле, и созданием в них высокого давления молекулярным водородом из-за очень малой степени диссоциации молекулярного водорода при низких температурах. Повышенное  давление водорода   создает вокруг микронесплошностей поле высоких напряжений, что приводит к развитию деформаций и разрушению металла. При этом предполагается, что растворенный в металле водород облегчает разрушение, так как при наличии водорода снижается работа образования новой поверхности.

Использование современных представлений о механизме разрушения металлов позволило дать более глубокое объяснение механизма образования холодных трещин. Образование холодных трещин связано с действием растягивающих напряжений и протекает в две стадии: зарождение очага разрушения критического размера и последующее его развитие до макротрещины. Используются две модели механизма образования очага разрушения критического размера: вакансионная и дислокационная.

В соответствии с вакансионным механизмом в результате воздействия термического цикла сварки в металле околошовной зоны на стадии охлаждения возникает избыток вакансий, которые под действием напряжений мигрируют к границам зерен, конденсируются на них, образуя каверны и зародышевые микро-несплошности. Если значение действующих напряжений превышает критическое, при котором зародыш трещины приобретает способность к росту, то в этом случае происходит образование макротрещины и разрушение.

Если действующие напряжения ниже критических, то в этом случае развитие релаксационных процессов приводит к снижению напряжений и уменьшению вероятности образования макротрещины. В связи с этим повышение температуры также способствует снижению вероятности образования холодных трещин из-за более интенсивного развития релаксационных процессов.

Дислокационный механизм базируется на том известном факте, что хрупкому разрушению всегда предшествует определенная локальная пластическая деформация. В процессе локальной пластической деформации в местах блокировки полос скольжения препятствиями (например, границей зерна) образуются скопления дислокаций. Скопления дислокаций вызывают образование растягивающих напряжений. При определенных условиях растягивающие напряжения, возникающие вокруг скопления дислокаций, могут превзойти прочность атомных связей. В этом случае в результате разрыва автомных связей сформируется субмикротрещина, которая в зависимости от внешних условий способна или исчезнуть (в результате снятия или перераспределения напряжений, а также упорядочения структуры), или перерасти в микротрещину. При достижении критических размеров трещина может развиться в макротрещину.

Во всех случаях критические размеры микротрещины, способной развиться в макротрещину, зависят от действующих растягивающих напряжений и свободной поверхностной энергии образующейся трещины. Повышение растягивающих напряжений, а также снижение величины свободной поверхностной энергии образующейся трещины уменьшают размеры критического зародыша. Поскольку водород снижает величину свободной поверхностной энергии образующейся трещины, его повышенное содержание в металле увеличивает вероятность образования холодных трещин.

Из рассмотрения механизма образования холодных трещин (замедленного разрушения) следует, что неоднородная структура, формирующаяся в околошовной зоне, будет способствовать формированию неоднородного поля растягивающих напряжений и деформаций. В связи с этим будут создаваться условия для локального направленного перемещения вакансий и дислокаций и формирования каверн и скопления дислокаций. Следовательно, основные приемы предотвращения образования холодных трещин следующие:

  • снижение внутренних напряжений (например, за счет использования высокого отпуска после сварки),
  • получение более однородной структуры металла в околошовной зоне,
  • снижение концентрации водорода.

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.