Почему нержавейка трескается после сварки — и как этого избежать
Вроде всё сделано правильно, но шов — лопнул
Нержавеющая сталь считается надёжным и стойким материалом, но в сварке она показывает капризный характер. Визуально всё может быть идеально: ровный шов, аккуратный валик, блеск металла — а через сутки появляется тонкая трещина в зоне шва или рядом с ним. И в большинстве случаев это происходит не от внешней нагрузки, а изнутри.
Эта статья — о том, почему нержавейка даёт трещины после сварки, какие бывают типы разрушения, что их вызывает и как свести риск к нулю ещё на этапе подготовки.
1. Горячие трещины: враг внутри шва
Горячая трещина (или кристаллизационная) появляется во время кристаллизации сварочной ванны, пока металл ещё жидкий, но уже сжался. Это самые опасные трещины: они появляются ещё в процессе сварки или сразу после, но визуально могут быть не видны.
Причины:
-
перегрев и слишком широкий шов;
-
слишком высокая концентрация серы, фосфора, углерода;
-
плохая очистка зоны шва;
-
несоответствие присадочного материала.
Где возникает:
— по центру шва, вдоль оси;
— по границе сплавления;
— при многослойной сварке — между слоями.
Как избежать:
-
использовать электрод и присадку точно под марку стали (например, ER308L для AISI 304);
-
минимизировать содержание примесей и загрязнений на поверхности;
-
варить при правильных токах, не перегревая ванну;
-
использовать охлаждение между проходами.
2. Холодные трещины: металл сжал кулак
Холодная трещина — появляется уже после остывания сварного шва, иногда через несколько часов или даже дней. Чаще всего они возникают в зоне термического влияния (ЗТВ), где структура металла подвергается переменному нагреву и резкому охлаждению.
Причины:
-
внутренние остаточные напряжения после сварки;
-
высокая твёрдость стали в ЗТВ;
-
наличие водорода в металле или атмосфере;
-
слишком быстрое охлаждение без отжига.
Где возникает:
— у кромок шва,
— в местах с перегибом металла,
— в первой или последней точке провара.
Как избежать:
-
прогревать металл до 100–150 °C перед сваркой (особенно при низкой температуре окружающей среды);
-
использовать сушёные электроды и защиту от влаги;
-
избегать жёсткой фиксации деталей — металл должен "дышать";
-
послесварочный отжиг (пассивация) снимает напряжения и стабилизирует структуру.
3. Микротрещины в зоне термического влияния
Нержавейка особенно чувствительна к перегреву. Если температура в зоне около шва поднялась выше 600 °C и держалась долго, то:
-
нарушается равновесная структура аустенита;
-
хром может объединяться с углеродом, формируя карбиды;
-
металл становится хрупким, особенно по границам зёрен.
Такая зона трескается уже при первом цикле деформации или вибрации.
Как избежать:
-
использовать низкоуглеродистые марки (например, 304L, 316L) — они менее склонны к межкристаллитной коррозии;
-
варить короткими участками, с паузами на охлаждение;
-
изолировать зону шва от перегрева: применять охлаждающие накладки, направленный газ, тепловые ловушки.
4. Роль конструкции и сборки
Часто причина трещин — не только в сварке, но и в неудачной геометрии, неподготовленном узле, несимметричной нагрузке.
Примеры ошибок:
-
сварка под острым углом без скоса;
-
длинный непрерывный шов на тонком металле;
-
отсутствие температурных зазоров при сборке;
-
жёсткое зажатие детали во время сварки.
Как избежать:
-
проектировать с учётом термических деформаций;
-
соблюдать последовательность швов — от центра к краям, от сложного к простому;
-
предусматривать термокомпенсаторы или прерывистые швы при необходимости.
Вывод
Нержавейка не прощает недосказанности в сварке.
Она требует точности, соблюдения температуры, чистоты, правильного газа и режима. Трещина в ней — это не следствие удара, а ошибка в технологии, проявившаяся не сразу.
Чтобы избежать разрушений:
-
готовьте металл — чисто, сухо, точно;
-
варите — стабильно, по режиму, с охлаждением;
-
охлаждайте — не резко, не в сыром цеху, не на морозе;
-
снимайте напряжения — отжигом, грамотной геометрией и правильной фиксацией.
И главное — не судите по шву сразу. Главное в нержавейке — то, что проявляется позже.