МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ

Особенности трещинообразования

Одним из наиболее опасных проявлений недостаточ­ной свариваемости сталей любой степени легирования, в том числе углеродистых, низколегированных незака - ливающихся и закаливающихся, является, как указыва­лось, образование трещин в металле шва, околошовной зоне и зоне термического влияния.

Трещины представляют собой локальные разрушения, возникающие в результате развития вязко - или упруго­пластических деформаций и одновременного резкого снижения способности материалов выдерживать без разрушения термомеханические воздействия в процес­се или после создания сварной конструкции. К ним в процессе эксплуатации могут добавляться и другие воз-

82

Глава 8. Углеродистые и углеродисто-марганцевые...

действия: от динамических и статических нагрузок, от проведения смежных со сваркой операций гибки, штам­повки, правки и т. д.

Можно выделить три основных фактора образования трешин при сварке:

• металлургический, связанный с материалом свар­ного соединения, и физико-химический, связан­ный с воздействием на него процесса сварки;

• технологический, определяемый методом, режи­мом, последовательностью и приемами выполне­ния сварки;

• конструктивный, зависящий от жесткости и ха­рактера нагружения конструкции, типов швов и форм соединений и т д.

Исходя из указанного можно утверждать, что показа­телями свариваемости могут быть склонность к образова­нию трещин, стойкость против образования трещин и сопротивляемость образованию трещин. Именно эти по­казатели используются в практике сварочного производ­ства. Их численные значения определяются эксперимен­тальным путем (технологические пробы), а в последние годы при проектировании технологии для их определе­ния часто находят применение и расчетные способы.

Независимо от причин и времени появления трещин в сварных соединениях проблема заключается не только в необходимости проведения работ по их устранению, но в потенциальной возможности роста неустраненных тре­щин малых размеров (длины) до критических размеров, после которых наступает внезапное разрушение всей конструкции. Подробную информацию об условиях ро­ста трещин можно получить в курсе «Прочность свар­ных конструкций».

Трещины в сварных соединениях в зависимости от температурного интервала их образования можно разде­лить на следующие виды:

1. Горячие трещины, образующиеся в процессе охлаж­дения и кристаллизации жидкого металла шва или участка частичного оплавления околошовной зоны, находившихся в интервале температур твер­дожидкого состояния на этапе развития межзерен - ной деформации.

2. Холодные трещины, образующиеся после остывания сварного соединения до температур 300... 150 еС и ниже вследствие неблагоприятных фазово-струк­турных превращений металла под действием тер­мического цикла или из-за чрезмерного насыще­ния металла водородом.

Указанное разделение на виды в определенной сте­пени является условным, так как зародиться трещина может как горячая, а распространяться как холодная.