СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Влияние физико-химических реакций. на качество металла шва

В процессе кристаллизации сварочной ванны растворимость
азота, водорода и кислорода снижается скачкообразно и воз-
никают предпосылки для обратного нх выделения. Это может
явиться одним из факторов, способствующих или обусловли-
вающих появление и развитие пор в металле шва.

Одновременно с изложенным повышение концентрации пе-
речисленных газов в металле швов может способствовать сни-
жению механических свойств сварных соединений, образова-
нию трещин и т. д.

Кислород. Как уже отмечалось, окисление металла приво-
дит преимущественно к тому, что продукты раскисления реак-
ций вида (3.23) остаются в закристаллизовавшемся металле
в виде мелкодисперсных оксидных включений, повышая общую

концентрацию в нем кислорода.

Ч>*Г| Повышение общей концентрации

70 ------- кислорода в металле швов спо-

^ собствует снижению пластичио-

SS —-------------- —сти и ударИ0й вязкости металла

(рис. 3.10). В дополнение

к этому насыщение металла кислородом может явиться одной из причин старения металла шва.

Оксиды по границам зерен снижают ударную вязкость и усталостную прочность. Тонкие пленки оксидов, образующиеся при сварке высоколегированных сталей на поверхности шва, даже в среде защитных газов снижают коррозионную стой­кость и их необходимо удалить травлением [7].

Азот. Увеличение концентрации азота в низкоуглеродистых и низколегированных сталях оказывает существенное влияние на их прочностные и пластические свойства (рис. 3.11). Кри­вая растворимости азота в a-железе, находящегося в равнове­сии с Fe4N (см. рис. 3.5), показывает, что азот может явиться одной из причин старения металла шва, сопровождающегося повышением его твердости и снижением пластичности и удар­ной вязкости.

Водород. Может самостоятельно или в сочетании с другими факторами приводить к различным дефектам. В ЗТВ или в на­плавленном металле при сварке высокопрочных сталей с по­вышенным содержанием водорода возможны замедленные хрупкие разрушения. Водород с течением времени после сварки может диффундировать в ЗТВ и таким образом дости­гать критической концентрации. Это приводит, например, к об­разованию холодных подваликовых трещии [7].

В наплавленном металле, содержащем водород, при быст­ром охлаждении могут образоваться микротрещины, снижаю­щие усталостную прочность. Если при охлаждении трещины ие образуются, снижение выносливости из-за растворенного в стали водорода не наступает до тех пор, пока циклическое нагружение не вызывает пластическую деформацию и тем са­мым необратимые повреждения материала.