Старение материалов

Дефекты сварки

Дефект	Определение
1. Наружные дефекты
1.1 Трещина	Дефект сварного соединения в виде разрыва металла в сварном шве и прилегающем к нему зонах
1.2 Наплыв	Дефект в виде натекания металла шва на поверхности основного металла или ранее выполненного валика, наплыв определяется щупом методом «тени».
1.3 Подрез	Дефект в виде углубления по линии сплавоения сварного шва с основным металлом
1.4 Кратер	Углубление образовавшееся в конце валика под действием давления дуги и объемной усадки металла (недопустимый дефект).
1.5 Прожог	Дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла в сварочную ванну.
1.6 Брызги	Дефект в виде затвердевших капель на поверхности сварного соединения.
1.7 Поджог	Местное повреждение основного металла в месте отрыва дуги.
1.8 Свищ	Дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве (выход поры на поверхность).
2. Внутренние дефекты
2.1 Пора	Дефект сварного шва в виде полостей округлой формы заполненным газом. Может быть: сквозной, проходить через несколько слоев, поверхностная, подповерхностная.
2.2 Непровар	Дефект в виде несплавления в сварном соединения вследствие не полного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненного валика сварного шва.

Требования к сварке и последующей термической обработке разнообразны, зависят от свойств свариваемых материалов, назначения, конструкции и условий эксплуатации объектов и регламентируются стандартами, правилами устройства и эксплуатации изделий, техническими условиями на изготовление, производственными инструкциями и технологической документацией.

Старение металлов проявляется в изменении их механических, физических и химических свойств, обусловленном термодинамической неравновесностью исходного состояния материала и постепенном приближении его структуры к равновесному состоянию в условиях достаточно диффузной подвижности атомов.

При термической обработке металлы и сплавы полностью или частично сохраняют атомную структуру, характерную для высокотемпературного состояния. В чистых металлах неравномерность этой структуры состоит в избыточной (для низких температур) концентрации различных дефектов кристаллической структуры. В сплавах неравновесность структуры связана с сохранением фаз, неустойчивых при низких температурах. Наиболее опасно старение сплавов, обусловленное процессами распада пересыщенного твердого раствора из-за повышенной растворимости примесей при высоких температурах. При достаточно большой степени пересыщения твердый раствор оказывается нестабильным при низких температурах и его расслоение идет во всей массе материала.

С течением времени изменяется структура и свойства конструкционного металла по сравнению с исходным. Изменение структуры связано в основном с субструктурой матрицей стали и может быть установлена с помощью металлофизических, микроскопических и других видов исследования. Изменение механических свойств обусловлено развитием процессов охрупчивания и выражается, с одной стороны, в изменении показателей прочности (, НВ), а с другой, в снижении вязко-пластических показателей (и показателей сопротивления хрупкому разрушению (Кс).

Анализ эксплуатационных факторов, действующих на металл, позволяет выделить следующие процессы, приводящие к его старению:

I. Деформационное старение (особенно для сварных соединений в связи с термодеформационным воздействием на металл и повышенным напряженным состоянием), связанное с перераспределением атомов углерода и кислорода в ферритной матрице, а также частичным распадом цементитной фазы.

2. Водородное старение (охрупчивание), обусловленное изменением напряженного состояния структуры матрицы и снижением ее трещиностойкости из-за ослабления границ зерен.

3. Циклическое воздействие нагрузок, вызывающее микропластические деформации и локализацию концентрации напряжений, ускоряющих развитие повреждаемости металла.

Чувствительность к технологическим и эксплуатационным воздействиям, виды отказов, значимость факторов старения и коррозии различны для различных сталей: низкоуглеродистых (СтЗ, Ст4, Сталь 20), низкоуглеродистых низколегированных (стали 10Г2С, 09Г2С, 14ХГС, 19Г, 17ГС и др.), низколегированных с карбидообразующими элементами (14Г2СФБ, 14Г2САФ,16Г2СФБ, 07Г2ФБидр.).

Старение наиболее характерно для полимерных материалов. Оно приводит к необратимому изменению свойств под воздействием тепла, кислорода, солнечного света, озона, ионизирующих излучений и других факторов. В соответствии с факторами воздействия различают следующие основные виды старения полимеров: термическое, термоокислительное, световое, озоновое, радиационное. Важный фактор, ускоряющий старение-наличие механических напряжений.

Причина старения полимеров-химические превращения макромолекул, приводящие к их деструкции. Следствия старения-ухудшение механических характеристик, появление трещин на поверхности и их разрастание.

Дата добавления: 2015-04-30