Свариваемость сталей

Одной из важнейших характеристик сталей, применяемых в сварных конструкциях, является свариваемость. В соответствии с ГОСТ понятие

свариваемость определено, как свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. Свариваемость рассматривается как степень соответствия свойств сварных соединений обноименным свойствам основного материала или нормативным значениям свойств.

Свариваемость включает следующие показатели:

- чувствительность металла к окислению при сварке;

- реакция металла на термодеформационный цикл сварки;

- сопротивляемость образованию горячих трещин;

- сопротивляемость замедленному разрушению при сварке (холодные трещины);

- чувствительность к порообразованию (для алюминиевых сплавов);

- соответствие свойств сварного соединения заданным эксплуатационным.

Горячие трещины.

Горячие трещины являются одним из видов высокотемпературных межкристаллических разрушений. Они могут возникать при неблагоприятном сочетании факторов, связанных с понижением деформационной способности металла вследствие наличия в структуре легкоплавких эвтектик, дефектов кристаллического строения, выделения хрупких фаз, а также под действием внутренних и внешних напряжений.

Различают следующие типы горячих трещин: кристаллизационные (или ликвационные), подсолидусные и подваликовые.

Кристаллизационные горячие трещины образуются при температуре, превышающей температуру солидуса.

Подсолидусные и подваликовые появляются после завершения первичной кристаллизации.

Дефекты типа горячих трещин обнаруживаются как в металле шва, так и в металле околошовного участка ЗТВ вблизи линии сплавления. В большинстве случаев горячие трещины обнаруживаются с помощью растрового микроскопа. Полагают, что горячая трещина образуется, если деформации растяжения развиваются в период нахождения металлав так называемом температурном интервале хрупкости (ТИХ), а скорость деформации велика.

Сопротивление образованию горячих трещин при сварке можно оценить по показателю К.Итамуры:

HCS= C[S+P+Si/25 +Ni/100] x10³

3Mn+Cr+Mo+V

Он установил, что при HCS £4 горячие трещины в сварных соединениях углеродистых и низколегированных сталей не образуются, а при сварке высокопрочных сталей в больших сечениях проката HCS должно быть менее 1,6.

Деформационная способность металла в температурном интервале кристаллизации зависит от содержания серы, образующей с железом и никелем легкоплавкие эвтектики типа FeS, FeS_2. Поэтому для предотвращения образования трещин следует применять сварочную проволоку с пониженным содержанием серы (менее 0,015%), ограничивать долю участия основного металла в образовании сварного шва. Применение предварительного или сопутствующего подогрева положительно сказывается на уменьшении сварочных напряжений.

Рис. 31. Схема образования подваликовой трещины

Дата добавления: 2014-01-07