СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Ламелярные трещины

6 5.1. Природа и причины образования трещин

Ламелярные трещины—-трещины в ЗТВ, образующиеся парал­лельно поверхности свариваемых листов, имеющие ступенча­тый (каскадный) характер. Визуально наблюдаются после окончания сварки и завершения охлаждения. Излом трещин хрупкий, без следов окисления, большую часть которого
составляют плоские древовидные участки (имеющие вид расщеп­ленного дерева). Эти участки совпадают со слоистостью ме­талла, образующейся в результате прокатки, и по этой при­чине трещины получили название ламелярных (слоистых тре­щин или слоистого растрескивания). Образуются, как правило, в угловых и тавровых соединениях низколегированных сталей мартеновской и конвертерной выплавки под действием свароч­ных напряжений, направленных по толщине свариваемых ли­стов. По многим внешним признакам напоминают холодные трещины, поэтому часто рассматриваются как таковые. При этом по мере увеличения содержания углерода в стали стано­вится возможным одновременное образование ламелярных и холодных трещин, а при содержании С>0,30 % преимущест­венно образуются холодные трещины. В последнем случае со­противляемость холодным трещинам существенно ниже, чем ламелярным.

Исследованиями многих авторов установлено, что образо­вание ламелярных трещин связано с наличием в металле вы­тянутых плоских неметаллических включений типа сульфидов и силикатов [2,8]. Существует ряд предположений о механизме разрушения при возникновении ламелярных трещин: механиче­ское отделение неметаллических включений от металлической матрицы вследствие слабого их сцепления, отрый неметалли­ческих включений в результате различной величины термиче­ского расширения и сокращения металла и включений, охрупчи - вающего действия водорода, концентрирующегося на межфаз - нон поверхности и др. При этом важную роль играют концен­трация напряжений у заостроенных концов включений, их длина в отношении к критической для дальнейшего распро­странения, подкалка и охрупчивание водородом металлической матрицы в ЗТВ.

Для предотвращения ламелярных трещин применяют кон­структивные и технологические мероприятия: выбор конструк­ции сварного узла, при котором сварочные напряжения по на­правлению толщины листа минимальны, предварительный и последующий подогрев, наплавка на свариваемые кромки. Наиболее эффективный способ — повышение качества стали главным образом за счет снижения содержания серы.

6 5.2. Способы и критерии оценки

Поскольку отмечено сходство ламелярных и холодных трещин по ряду внешних признаков и зависимости от одних и тех же основных факторов (подкалка ЗТВ, водород, сварочные напря­жения 1-го рода), то и многие способы оценки склонности к ламелярным трещинам подобны применяемым в отношении холодных трещин. При этом учитывается специфика их распо­
ложения параллельно поверхности свариваемых листов, а также то, что наибольшая плотность неметаллических включений имеет место в срединной части листов. Для оценки склонности к ламелярным трещинам применяют сварочные технологические пробы, машинные испытания сварных образцов или основного металла.

сопротивляемости ламелярным трещинам. Потенциальная склонность к трещинам при сварке проявляется при г|)г<20%, особо высокая стойкость г|зг^ЗО%. Однако эти показатели не позволяют судить об образовании трещин в конкретных свар­ных соединениях.