Профессия - газосварщик

7.4. Кристаллизация металла при газовой сварке

Различают первичную и вторичную кристаллизацию. Переход металла сварочной ванны из жидкого состояния в твердое называется первичной кристаллизацией. Этот процесс начинается от частично оплавленных зерен основного или ранее наплавленного металла и продолжается по нормали к линии сплавления (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Схема кристаллизации металла шва:
1 — шлаковые включения; 2 — линия сплавления; 3 — зона термического влияния; 4 — столбчатые кристаллы металла шва

Вторичная кристаллизация происходит после завершения первичной и характеризуется изменением кристаллической решетки и структуры металла. Решающее влияние на характер превращений оказывает скорость охлаждения. Чем больше скорость сварки и ниже температура окружающей среды, тем выше скорость охлаждения и вероятность образования внутренних напряжений и трещин.

В процессе кристаллизации металла шва могут возникать горячие трещины. Горячими трещинами называют микро- и макроскопические трещины, проходящие по границам кристаллитов и вызывающие межкристаллитное разрушение.

Для предотвращения образования горячих трещин необходимо применять сварочные материалы с повышенным содержанием марганца и минимальным количеством серы и углерода, вводить в металл шва легирующие элементы (титан, алюминий, медь), выполнять сварку с предварительным подогревом и последующей термообработкой.

Холодные трещины образуются при температуре ниже 300 °С вследствие возникновения в сварных соединениях значительных внутренних напряжений. Холодные трещины проявляются по окончании сварки.

Для предупреждения образования холодных трещин рекомендуется применять сварочные материалы с минимальным содержанием фосфора и проводить сварку на оптимальных режимах. Шов после сварки следует проковать.