Tipurile obișnuite de fisuri după sudarea materialelor supraîncălzite includ, în principal, fisuri intergranulare, fisuri de propagare a zonei afectate de căldură (HAZ) și fisuri la rece generate în timpul răcirii. Toate aceste fisuri provin din oxidarea granițelor și fragilizarea microstructurii și sunt foarte răspândite și necontrolabile.
1. Fisuri intergranulare (tipul cel mai tipic)
Mecanism de formare: Supraîncălzirea duce la rețele de oxizi și goluri la limitele de cereale. Tensiunea de sudură este eliberată de-a lungul limitelor de cereale slabe, determinând propagarea fisurilor de-a lungul limitelor de cereale.
Caracteristici morfologice: în analiza metalografică, se prezintă ca o „fractură-ca bomboană” sau „fractură-ca piatră”, cu traseul strict de-a lungul granițelor granulelor și fără deformare plastică.
Momentul de apariție: de obicei apare spontan înainte ca sudura să se răcească la temperatura camerei, fără a fi nevoie de încărcare externă.
Avertisment de-risc ridicat: la sudarea TIG a oțelului H13 după supraîncălzire, aproape 100% dintre suduri vor dezvolta fisuri intergranulare la marginea sudurii.
2. Crăpături propagate-Zona afectată de căldură (HAZ).
Mecanism de formare: Temperaturile ridicate de sudare exacerbează deteriorarea granițelor în zona supraîncălzită, determinând microfisurile existente să se propagă în continuare sub ciclul termic.
Caracteristici de detectare: Testarea cu ultrasunete poate detecta fisuri care se extind de la materialul de bază spre sudare, lungimea crescând odată cu timpul de răcire.
Pericole: Chiar și cu o bună formare a sudurii, rezistența îmbinării rămâne extrem de scăzută, făcându-l predispus la fracturi bruște în timpul serviciului.
Caz-lumea reală: după supraîncălzirea și re-sudarea unui colector, testele UT au evidențiat fisuri în regiunea HAZ care ating o lungime de 3–5 mm.
3. Fisuri reci (inițiere întârziată)
Mecanism de formare: Tensiunea reziduală după sudare și fragilizarea hidrogenului lucrează împreună, rezultând în propagare lentă în timpul răcirii, în special acumulându-se în zonele cu schimbare bruscă a durității.
Caracteristici de apariție: Poate apărea la câteva ore sau chiar zile după sudare, prezentând atât ascundere, cât și bruscă.
Factori înrudiți: Structura internă neomogenă a materialului supraîncălzit, cu zone înmuiate localizate coexistând cu oxizi duri, exacerbează concentrarea tensiunilor.
Riscuri de siguranță: Crăpăturile la rece apar fără avertisment și pot provoca brusc ruperea mucegaiului în timpul producției.
4. Fisuri complexe (mai multe tipuri care coexistă)
Manifestare: fisuri intergranulare + propagare HAZ + fisuri reci coexistă, formând o structură de fisuri de rețea;
Cauză: Supraîncălzire + sudare + suprapunere triplă a tensiunilor de răcire, materialul nu mai are capacitate portantă completă-;
Criterii de judecată: observația metalografică arată o convergență multi-direcțională a fisurilor, iar suprafața de fractură prezintă o morfologie mixtă.
Consens de inginerie: Odată ce sunt descoperite fisuri complexe, componenta trebuie scoasă imediat din funcțiune și înlocuită.
