89 (88)

5.4. PĘKANIE ZŁĄCZY SPAWANYCH 89

działające powstaniu struktur martenzytycznych w SWC. Graniczne wartości CE mogą być inne niż 0,40% i zależą od gatunku stali, kształtu i grubości złącza, warunków cieplnych spawania itp. W celu określenia skłonności do pękania zimnego stali drobnoziarnistych, mniej wrażliwych niż stale typu C-Mn, stosuje się inne wzory na równoważnik węgla CE [38].

•    Zmniejszenie szybkości chłodzenia w celu uniknięcia podhartowania w SWC. Praktycznie uzyskuje się to najskuteczniej i najprościej przez podgrzewanie złącza. Jeden ze sposobów obliczania temperatury podgrzewania podano w p. 5.5. Powszechnie dopuszcza się maksymalną twardość 300*350 HV w złączach ze stali niestopowych i typu C-Mn, natomiast dla stali niskostopowych (np. drobnoziarnistych, obrobionych cieplnie) można akceptować twardość 400*450 HV, pod warunkiem ograniczenia wodoru dyfundującego poniżej 5 ml/100 g sto-piwa.

•    Ograniczenie zawartości wodoru wprowadzonego do spoiny. Należy w tym celu stosować niskowodorowe procesy i materiały dodatkowe, np. spawać w osłonie gazów ochronnych, użyć zasadowych elektrod, topników i drutów proszkowych, usunąć wilgoć z obszaru spawania (tzw. podgrzewanie osuszające do temperatury ok. 60*80°C).

•    Zastosowanie obróbki cieplnej złącza bezpośrednio po spawaniu. Zaleca się przetrzymać złącze przez 0,5*1 h w temperaturze 150*200°C w celu wydy-fundowania wodoru. Bardzo korzystne, lecz drogie, jest wyżarzanie odprężające krytycznych węzłów konstrukcji w temperaturze 600*700°C, które nie tylko usuwa naprężenia spawalnicze, ale również wodór, pod warunkiem że od chwili zakończenia spawania do wyżarzania temperatura złącza nie spadnie poniżej 150°C. Podane zakresy temperatury i czasu zależą od gatunku i składu stali, grubości złącza oraz warunków późniejszej eksploatacji konstrukcji.

5.4.3. Pękanie wyżarzeniowe

Pękanie wyżarzeniowe, nazywane także odprężeniowym lub relaksacyjnym, występuje w wyniku ponownego nagrzewania wyrobu po spawaniu, podczas zabiegów cieplnych, np. wyżarzania odprężającego lub normalizowania złączy ze stali charakteryzujących się podwyższoną kruchością na skutek wydzielania z roztworu stałego niektórych składników, takich jak węgliki Cr, Mo, V, Ti. Pęknięcia te powstają w SWC i w materiale rodzimym przeważnie stali nisko- i śred-niostopowych przeznaczonych do pracy w podwyższonej temperaturze (tzw. energetycznych, zawierających Cr, Mo, V - patrz p. 7.9), austenitycznych chromowo--niklowych i stopów niklu. Mogą pojawić się także w SWC podczas eksploatacji konstrukcji w temperaturze ok. 600°C, gdy szybkość chłodzenia w czasie spawania była na tyle mała, że mogły wydzielić się węgliki. Pękanie wyżarzeniowe jest intensyfikowane przez obecność struktur przesyconych (martenzytu, bainitu, austenitu), naprężeń rozciągających i ostrych nieciągłości geometrycznych. Zapobieganie pękaniu polega na utrzymywaniu względnie dużej prędkości nagrzewania i chłodzenia podczas spawania i obróbki cieplnej.