Распределение дефектов кристаллического строения в металле сварного соединения
Процесс сварки сопровождается интенсивным термодеформационным воздействием на металл. Высокие температуры нагрева, неравновесные условия кристаллизации шва, высоко - и низкотемпературная пластическая деформация, значительная химическая неоднородность металла шва оказывают большое влияние на образование и перераспределение дефектов кристаллического строения в шве и зоне термического влияния.
Основной источник вакансий в свариваемых металлах - тепловое возбуждение. Определенное влияние на генерирование и перераспределение вакансий в околошовной зоне могут оказать упругопластические сварочные деформации.
Равновесная концентрация вакансий Cv p в металлах при нагреве до температуры плавления близка к 10 5. На рис. 12.4 показаны концентрации вакансий в железе при сварке в диапазоне температур от нормальной до температуры плавления (Тпл = 1539 °С). При сварке происходит существенное повышение концентрации вакансий по сравнению с равновесной концентрацией. В сварном соединении равновесная концентрация вакансий резко снижается при удалении точки от зоны сплавления.
Плотность дислокаций в стали составляет: 10 см после отжига, Ю10 см 2 после интенсивной пластической деформации и
12 -2
10 см после закалки. Сварное соединение включает в себя зоны, испытавшие интенсивные термические и термомеханические воздействия, поэтому в различных зонах сварного соединения плотность дислокаций может достигать значений, аналогичных полученным в процессе закалки. Характер распределения плотности дислокаций в сварном соединении может сильно меняться в зависимости от химического состава и предварительной термической обработки свариваемого металла, от способа и параметров режима сварки, от условий охлаждения изделия.
