clause5.io/welding/weld-defects/weld-cracks

Sıfır Tolerans Kuralı

D1.1:2025 Table 8.1 organizes Görsel Kabul criteria into eight Süreksizlik categories. Seven of those categories have quantitative Sınırlar — a Maksimum depth, a maximum length, a percentage of Kaynak length. Cracks are different. Item (1) Crack Prohibition reads: “Any crack shall be unacceptable, regardless of Boyut or location.”

Hem statik olarak yüklendi hem de döngüsel olarak yüklendi sütunlarındaki “X”, bu kriterin D1.1 tarafından kapsanan her yapısal bağlantı türü için geçerli olduğu anlamına gelir. Bir çatlağın kabul edilebilir olduğu hiçbir bağlantı türü, yükleme koşulu ve kaynak boyutu yoktur. Sadece büyütme altında görülebilen bir kılcal çatlak, kaynak kesiti boyunca tam penetrasyonlu bir çatlakla aynı standarda tabidir.

Bu mutlak standart, kırılma mekaniği gerçeğini yansıtır: döngüsel yükleme altında, çok küçük bir çatlak bile yayılacak bir gerilme konsantrasyonudur. Statik yükleme altında, bir çatlak, başka kalite sorunlarına işaret edebilecek kaynak Prosesi bir arızayı gösterir. Sıfır tolerans kuralı, bir çatlağın “yeterince küçük” olup olmadığına dair herhangi bir yargı kararını ortadan kaldırır.

Yapısal Kaynaklardaki Çatlak Türleri

Sıcak Çatlaklar (Katılaşma Çatlakları)

Form during solidification of the Kaynak Metali while it is still at elevated Sıcaklık. Low-melting-point impurities — primarily sulfur and phosphorus — segregate to grain boundaries as the metal solidifies. When the surrounding weld metal contracts on cooling, these weakened grain boundaries tear apart. Hot cracks typically run longitudinally along the weld centerline or through the crater at the weld termination. They are visible immediately after Kaynak.

Soğuk Çatlaklar (Hidrojen Kaynaklı Çatlama)

Form after the weld has cooled to below approximately 300°F, driven by three factors acting together: Yayılabilir Hidrojen in the weld metal, a susceptible Mikro Yapı (hard Isıdan Etkilenen Bölge), and residual tensile stress. Cold cracks may not appear until hours or days after welding — which is why D1.1 Table 8.1 item (5) requires delaying Görsel Muayene of A514, A517, and A709 HPS 100W welds for 48 hours. Using Düşük Hidrojen electrodes (H8, H4) and adequate Ön Isıtma are the primary Önleme methods.

Krater Çatlakları

Form at unfilled craters at weld terminations. When the arc is extinguished without filling the crater, the small weld pool solidifies rapidly under high restraint, creating a star-shaped crack pattern. D1.1 Table 8.1 item (3) requires all craters to be filled to the specified weld size. Crater cracks are one of the most preventable crack types — proper arc termination technique eliminates them.

Lamellar Yırtılma

A Ana Malzeme cracking mode, not a weld metal crack. Occurs in rolled plate when through-Kalınlık tensile stresses (from weld shrinkage in T-joint and corner joint configurations) separate the low-ductility sulfide Kalıntı planes parallel to the plate surface. Appears as a step-like crack beneath the weld. More common in older steels with high sulfur content. Modern steels with controlled sulfur content (Z-grade steels per ASTM A770) are significantly more resistant.

Ayak Çatlakları

Initiate at the weld toe — the junction between the weld face and the base metal surface. The weld toe is a geometric stress concentration and a site where hydrogen from the weld metal can diffuse into the HAZ. Toe cracks are a form of hydrogen-induced cracking and are prevented by the same methods: low-hydrogen process, adequate preheat, and avoiding excessive restraint.

Kök Çatlakları

Initiate at the weld root in groove welds, typically in the first pass where the cross-section is smallest and restraint is highest. Eksik Ergime at the root combined with hydrogen and residual stress creates the conditions for root cracking. Back-gouging and re-welding from the second side eliminates any root crack before it is enclosed in the completed weld.

Önleme: Dört Kontrol

Düşük Hidrojen Elektrotlar. Yayılabilir Hidrojen, soğuk çatlamanın birincil nedenidir. Düşük Hidrojen tanımlamalarına sahip Elektrotlar (H8 = maksimum 8 mL/100g, H4 = maksimum 4 mL/100g, H2 = maksimum 2 mL/100g) kullanmak ve bunları kuru tutmak, Hidrojen kaynağını ortadan kaldırır. D1.1 Tablo 5.11, çeşitli Ana Malzeme kategorileri için H8 veya daha iyisini ve A913 Grade 80 (Kategori G) için H4'ü gerektirir.

Ön Isıtma ve Pasolar Arası Sıcaklık. Ön Isıtma, Soğuma Hızı yavaşlatır, Isıdan Etkilenen Bölge sertliğini azaltır ve Mikro Yapı hassas hale gelmeden önce Hidrojenin kaynak dışına yayılması için daha fazla zaman tanır. D1.1:2025 Madde 5.7 ve Tablo 5.11, ön yeterliliğe sahip WPS'ler için Minimum Ön Isıtma Sıcaklıklarını zorunlu “gereklilikler” olarak belirler — tavsiye değil.

Uygun Ana Malzeme temizliği. Değirmen pası, nem, yağ ve boya, Hidrojen içeriğini artıran ve sıcak çatlamayı teşvik eden kirleticiler içerir. D1.1 Madde 7.14, Kaynak öncesi Ana Malzeme hazırlığı gerektirir.

Doğru ark sonlandırması. Arkı söndürmeden önce kraterleri doldurmak krater çatlaklarını önler. Kaynak sonlandırmalarında bir runoff tab veya geri adım tekniği, kraterin doldurulmasını sağlar. D1.1 Madde 7.30, kaynak tırnaklarının kullanımını ve çıkarılmasını ele alır.

Onarım

D1.1:2025 Clause 7.25 governs repair of defective welds including cracks. The sequence: identify and mark the full extent of the crack (Manyetik Parçacık Testi or dye Penetrant testing helps define crack ends), then per Clause 7.25.1.4 remove the crack and sound metal 2 in [50 mm] beyond each confirmed crack tip by grinding or gouging. This 2-inch extension is mandatory — crack tips are often not visible and may extend further than they appear. Inspect the excavated cavity to confirm removal, then re-weld using an approved WPS with appropriate preheat. The repaired area is re-inspected by VT against Table 8.1 item (1).

Soğuk çatlaklar için, onarım WPS'si temel nedeni ele almalıdır — tipik olarak Ön Isıtma Minimum seviyenin üzerine çıkarılarak veya daha Düşük Hidrojen bir Elektrot geçilerek. Orijinal çatlağa neden olan Hidrojen veya kısıtlama koşulunu ele almadan yeniden Kaynak yapmak, tekrarı davet eder.