Неровный В.М. Теория сварочных процессов (841334), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Металлургический способ предусматривает регулирование состава металла шва, а в некоторой части и состава зоны сплавле- окш мм/мин В основном они направлены на изменение уменьшает концентрацию вредных примесей серы, фосфора и др, в факторов, повьппаюших минимальную жидких межкристаллитных прослойках в результате большей их пластичность в ТИХ; схемы кристаллиза- Рнс, 12.бв. Влияние раство имости в 6- е ции, типа первичной структуры и других доли б-фсррита в ауКоличество б-феррита в сварных швах зависит от соотношения зависящих от них параметров.
Повышен- стенитных швах стали Огткв и )л)(зкв (см. (12.69))„объединяющих элементы соответственно ную сопротивляемость образованию горя- 0,9Х18гПОТ на повыферритизаторы и аустснитизаторы, и от скорости охлаждения в чих трещин обеспечивают способы и шенис сравнительного показателя сопрозиврежимы сварки, обусловливаюшие объляемости образованию Й 28~ г(...~ ~ ~ емную схему кристаллизации, срастание,орячих,ре„ин„ 2 4 6 поверхностно-активных элементов), способствующих измельчению кристаллитов.
Зффектггвно действуют элементы, приводящие к образованию в шве небольших количеств ферритной фазы (от 2 до 6 '~о б-феррита). В этом случае имеет место двухфазная кристаллизация, при которой процесс начинается с образования 6-феррита и последующим образованием аустенитной у-фазы. В результате совместной кристаллизации образуется мелкокристаллитная структура дендритного типа. Одновременно 6-феррит ний показано на рис. 12.58. При других способах сварки соответствующие зависимости могут отличаться от рассмотренных. Технологические способы предуслгатривают рациональный выбор способа и параметров режима сварки и применение ряда технологических мероприятий.
Рис. 12.59. Виды холодных трегдии в сварных соединениях углеролистых и легированных сталей: ! — ««1колв, ? . «чвезоковв, 3 «ог рывв, 4 продольные квволвые зре в1ввы в шве шву; многослойная сварка и другие приемы. туры 150 'Г или в течение поСледует подчеркнуть, что все указанные способы находятся в следующих нескольких суток н ния на фронте кристаллизации и в некоторых случаях приводят к равноосной кристаллизации в центре шва. Конструктивные способы направлены на снижение действительных темпов деформации в ТИХ при сварке деталей и конструкций и предусматривают правильное конструирование сварных узлов и грамотно назначенный порядок наложения швов.
Все эти мероприятия регулируют величину деформации в ТИХ и вследствие этого влияют на стойкость к образованию горячих трещин. Хорошо известны широко применяемые на практике способы уменьшения этих деформаций: применение технологических планок, привариваемых в начале и конце шва; жесткое закрепление изделия во время сварки с целью уменьшения его коробления; вывеЛение кратера на технологические планки; сопутствующий подогрев периферийных зон конструкции, параллельных сварному лодные трещины к замедленному разрушению свежезакаленной стали. К образованию холодных трещин при сварке склонны углеродистые и легированные стали, некоторые титановые и алюминиевые сплавы.
При сварке углеродистых и легированных сталей холодные трещины могут образоваться, если стали претерпевают частичную или полную закалку. Холодные трещины возникают в процессе охлаждения после сварки ниже темпера ол бывших аустенитных зерен.
При этом разрушение нс сопро- ор, МПа вождается заметной пластической деформацией и наблюдается как практически хрупкое. Это позволяет отнести холодные трещины к межкристаллитному (межзеренноьгу) хрупкому разрушению. Дальнейшее развитие очага в микро- и макротрещнну может носить смешанный или внутризеренный характер.
Основными факторами, обусловливающими образование хо- г1 лодных трещин в сварном соединении из углеродистых и легиро- Е ванных сталей, являются: 1) структурное состояние металла сварного соединения, харак123104123'!Озе г г,ч ппп теризуемое наличием составляющих маргснсггтнг>го и бейннтного Рис. !2.61. Характер деформирова- Рис. 12.62.
Зависимость сопротипа (5, %) и размером бывшего ауст и (т ), ння свежсзакаленной стали (штрн- тнвляемостн замедленному разховая линия — непосредственно рушенню о от времени г дейсгсвоиства указанных структурных составляюгцих зависят от химиче- послс закачки, сплошная — после вня нагрузки ского состава и в первую очередь от содержания углерода (С, %); закалки и отдыха; ад — микроскопн- 2) концентрация диффузионного водорода в зоне зарождения чсскгги предел текучести) 3 очага трещины (Нл, см г100 г метачла); Механизм межкристазлического разрушения прн образовании тся в металле практически неограниченное Р '" " м~щ~ю диаграммы АРА по химическому со- пленный водород остается в метал р й зак епленного водорода и неуспевше- РУ с "арочного термического цикла гвыз, ' время Сумма концентрации закрепленн д и у аеы'пение сварного соединения водородом при сварке во о ода Н Основным источником водорода в сварном соединении является „ .
иного водорода Н составляет концентрацию остаточного в водород в атмосфере луги, который растворяется в расплавленном металле сварочной ванны. Различают следующие формы сущест- Распределение!(д по объему свари го концено объем сва ного соединения и его конценоп е елянзт экспериментальновования водорода в металле в зависимости от его состояния, по- трацию в любой заданнои точ"е опрея ложения в металле; расчетным способом.
Экспериментальная част часть способа состоит в атоиарный (или ионизированный) водород — растворенный в определении исходной концентрации диффузионного водорода в кристаллической решетке до предела растворимости (равновесмез алле шва,„О, в ус Н, тановлении зависимости коэффициента ный), растворенный сверх предела растворимости (неравновес)) тур для шва, зоны термического ный), связанный с Лефелтами решетки (скопившийся в так назы- ффузии водорода ))н Р "УР во о ода )) оз температуры для шва, зоны т талла, а также в определении паралзетров ваемых субмикроскопических ловушках); влияния и основного металла, а р ,иолекгвярный водород — скопившиися в микро- и макропорах, ' перехода остаточного (металлургического) д Р пер...
) во о ода Н в основном называемых коллекторами. Н б при сварочном нагреве и охлаждении. Расметалле в Ня и обратно при с В зависимости от подвижности в металле различают: б . ется в решении тепловой ~влачи (лля четная часть способа заключается в ш дифф1 знонныи (днфф)знонно нвдвнжныи) водород Ня спо о соединения и параметров режим Р ) заданных типа сварног ' . а сва ки и А $ х 1 11 а Н„, см~/100 г -5 г, сут Рис. 12.64. «Карандашная» проба для определения походной концентрации диффузионного водорода в металле шва Н я (а) и кинетика выделе- 2) для заданных составов шва и основного металла, толщины металла и типа разделки параметры вида Нл „жх в основном определяются значениями Ншо, а параметры вида /л,ах — тепловым режимом сварки.
1'ак, Нд ма„— — (0,3...0,6)Н,о, ~12.75) ошз а 1д „ изменяется в пределах от нуля до нескольких десятков часов после сварки 10ШЗ вЂ” околошовная зона). Действие диффузионного водорода при образовании холодных трещин более всего соответствует одному из механизмов обратимой водородной хрупкост.и. Его особенность заключается в том, что в условиях медленного натруженна источники водородной хрупкости образуются вследствие диффузионного перерасппс- тивляемости образованию холодных трещин подразделяют на расчетные и экспериментальные. Расчетные методы позволяют оценивать склонность к образованию холодных трещин по химическому составу стали без испытания сварных соединений.
Широкое применение имеют параметрические соотношения, полученные статистической обработкой экспериментальных данных. Они связывают выходные параметры (показатель склонности к трещинам) с входными параметрами (химическим составом, режимом сварки и др.) без анализа физических процессов в металлах при сварке, обусловливающих образование холодных трещин. Поэтому их применение ограничено областью, в пределах которой изменяли входные параметры при проведении экспериментов.
Г!ри этом часто не учитывается все многообразие факторов, влияющих на образование холодных трещин, в том числе и существенно значимых. , Р,,:,ОсР,УУ пЯРаметпчии,)егк711е,ъпап))ен)1Яа котоРые использУют- Начало К Химический состав ыазериалов 2. Геомеууия сварного соелииения 3. Споссо, раины сварки 4. Начальная конпеитралил диффузионною волорода в шве 5. жесткость сварного соединения Решение диффузионной задачи перераспределении водорола Решение тепловой задачи Тшзз 1 !ООО, Зз/5, и:6ГЗ Нпзал з(Н) Расчет действительной структуры уд, Дз Расчет механических свойств , и Я, ч„НУ', до~' 2-я зруппа сталей (С-зкв = 0,35...0,6 '~о) — при определенных конструктивно-технологических условиях возможно образование холодных трещин; 3-я группа сталей (Сзьа > О,б;4) — высокая вероятность образования холодных трещин; сварка выполняется со специальными технологическими мероприятиями.
Эквивалент углерода С, „является обобщенным параметром ! состава стали, характеризующим ее прокаливаемость. Если значение С „, > 0,35 фе, то при сварке становится возможным образование закалочиых структур в металле сварного соединения, что при условии насыщения металла волородом и высоких сварочных напряжениях может привести к образованию холодных трегцин. Значение Сз„вне связи с зтими условиями не может служить показателем сопротивляемости сварного соединения обраюванию холодных треп1ин.
,Рас;чст,,ет)зйкостйзпР112211и.и121ГзепазпсиаН)1Я,,хефдчРлНых гпеУйзин, лли. материалов, исходная концентрация диффузионного водорода в ! сварном шве, температура подогрева и режим послесварочного СР нагрева. 2 э кспериментальная оценка склонности к образованию Я;,', ',' ',,'х" холодных трещин выполняется с помощью сварочных технологических проб или испытательных машин. Т ехнологические пробы по характеру использования получае- ЗОО мых результатов можно разделить на пробы лабораторного и отраслевого назначения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
