Hladne pukotine, uobičajena pojava koja se susreće u zavarivanju, mogu se pojaviti u zoni utjecaja topline visoko-ugljičnog čelika, srednje-ugljičnog čelika, niskolegiranog čelika i srednjelegiranog čelika. U nekim slučajevima metali kao što su čelik ultravisoke čvrstoće, titan i legure titana također mogu doživjeti hladne pukotine unutar zavarenog spoja. Razumijevanje čimbenika koji pridonose hladnom pucanju i provedba učinkovite prevencije i mjera ublažavanja ključni su za uspješne operacije zavarivanja.
Tri primarna čimbenika doprinose hladnom pucanju kod zavarivanja čelika visoke čvrstoće: prokaljivost čelika, sadržaj i raspodjela vodika unutar zavarenog spoja te ograničeno stanje naprezanja u spoju. Ovi čimbenici su međusobno povezani i potiču stvaranje hladnih pukotina. Prisutnost vodika, u kombinaciji s stvaranjem martenzitnih struktura tijekom zavarivanja i vlačnim naprezanjem koje djeluje na spoj, doprinose razvoju hladnih pukotina. Ove se pukotine obično javljaju ili transgranularno ili duž granica zrna i manifestiraju se kao pukotine vrha zavara, pukotine ispod ruba ili pukotine korijena.
Za sprječavanje hladnih pukotina ključan je sveobuhvatan pristup koji obuhvaća kemijski sastav osnovnog metala, izbor materijala za zavarivanje i provođenje odgovarajućih postupaka zavarivanja. Razmotrite sljedeće strategije prevencije i ublažavanja:
01
Sastav osnovnog metala
Odlučite se za materijale s nižim ekvivalentom ugljika, budući da oni pokazuju smanjenu otvrdljivost i manje su skloni hladnom pucanju.
02
Materijali za zavarivanje
Odaberite elektrode s niskim udjelom vodika i uskladite čvrstoću metala za punjenje s osnovnim metalom. Za materijale koji su vrlo osjetljivi na hladno pucanje, razmislite o upotrebi austenitnih metala za punjenje.
03
Kontrolni parametri zavarivanja
Pravilna kontrola unosa topline, predgrijavanja i toplinske obrade nakon zavarivanja je ključna. Podesite parametre zavarivanja kako biste smanjili brzinu hlađenja i osigurali postupno skrućivanje, smanjujući rizik od hladnih pukotina.
04
Ublažavanje stresa
Upotrijebite tehnike za smanjenje naprezanja, kao što je toplinska obrada nakon zavarivanja ili glačanje, kako biste ublažili zaostala naprezanja i smanjili mogućnost hladnog pucanja.
Hladno pucanje predstavlja značajan izazov tijekom zavarivanja, posebno kod čelika visoke čvrstoće. Razumijevanje temeljnih uzroka i provedba preventivnih mjera ključni su za uspješne operacije zavarivanja. Uzimanjem u obzir sastava osnovnog metala, odabirom odgovarajućih materijala za zavarivanje, kontrolom parametara zavarivanja i primjenom tehnika smanjenja naprezanja, pojava hladnih pukotina može se značajno smanjiti. Osiguravanje sveobuhvatnog pristupa postupcima zavarivanja njeguje visokokvalitetne zavare, smanjujući rizik od hladnih pukotina i poboljšavajući strukturni integritet zavarenih komponenti.
