Допустимые и недопустимые дефекты.

При сварке плавлением дефекты обычно исправляются подваркой дефектного места. Перед подваркой дефектное место должно быть разделано так, чтобы можно было удобно производить сварку. Одно и то же место исправлять сваркой более двух раз обычно не разрешается во избежание получения перегрева или пережога металла. При точечной сварке исправление дефектов производится постановкой новой точки. В некоторых случаях, например, в случае прожога в дефектном месте ставят заклепки. Характер и количество дефектов, допускаемых без исправления, должны указываться в технических условиях на сварку или узел.

Трещины в сварных швах. Общие положения.

С точки зрения простого здравого смысла трещины в сварных соединениях невозможны: металл при выполнении сварного шва сначала жидкий, а затем при охлаждении - пластичный. Однако факторы (причины и следствия), обуславливающие образование сварного соединения являются также и факторами (условиями), образования трещин в нём, как-то: нагревание, плавление, кристаллизация, охлаждение в жёстком закреплении, структурные, фазовые превращения, внутренние напряжения, микро- и макро- неоднородности, и т.п. Появление (получение) сварного соединения без трещин скорее исключение, чем правило.

В любом сварном соединении (особенно при сварке плавлением), строго говоря, присутствуют трещины (хотя бы микро), но в благоприятных условиях (в удачном случае) они охлопываются, а в неблагоприятных условиях - (в неудачном случае) -раскрываются - обнаруживают себя. Трещины в сварных соединениях классифицируют как показано на рис.1.

Рисунок 1.

Способность материала сварного соединения воспринимать без разрушения деформации и напряжения, вызываемые термодеформационным циклом сварки называется его технологической прочностью и является важнейшей характеристикой металла, подлежащего сварке.

Горячие трещины.

Согласно теории технологической прочности, разработанной Н.Н. Прохоровым сопротивляемость сварного соединения образованию горячих трещин определяется такими факторами:

а) пластичностью металла в температурном интервале хрупкости;

б) значением (величиной, протяженностью) температурного интервала хрупкости;

в) темпом температурной деформации сварного соединения.

Основной вид горячей трещины показан на рис. 2.

Рис.2. Продольная горячая трещина.

Возникновение сварочных деформаций (и напряжений) обусловлено концентрированным местным нагревом при сварке и имеет место всегда. Это связано с тем, что нагреваемый объём металла при сварке всегда находится в закреплении соседними не нагреваемыми объёмами металла и вынужден претерпевать пластические деформации. Это, в свою очередь, при охлаждении приводит к возникновению силовых напряжений и дополнительных деформаций.

Деформации в твердом металле реализуются по известным механизмам: двойникования, внутризеренного скольжения (приводящего к появлению линий сдвига) и межзёренного проскальзывания, сопровождающегося появлением ступенек по границам зерен. В такой же последовательности возрастает роль этих составляющих деформаций при повышении температуры металла и уменьшении скорости деформации, причем с повышение температуры сопротивление деформации приграничных участков зерен падает более интенсивно, чем внутризеренных объемов, а запас межзеренной пластичности заметно ниже, чем внутризеренный. Поэтому при высоких температурах обычным является межзеренное разрушение при меньшей пластичности. Если после затвердевания чистых металлов теоретически можно рассматривать их деформирование только в однофазном твердом состоянии, то для обычно применяемых сплавов приходится считаться с наличием при кристаллизации двухфазного твердо-жидкого состояния (Рис.3).

По мере понижения температуры металл изменяет свое состояние из жидкого в жидкотвердое, затем твердо-жидкое и, наконец, твердое. Как правило, пластичность (или точнее величина, обратная вязкости) жидкости весьма велика.

Рисунок 3.

При появлении разобщенных кристаллов твердой фазы (жидко-твердое состояние) пластичность заметно уменьшается, но остается достаточно высокой, определяемой в основном жидкой фазой. Когда при дальнейшем снижении температуры растущие кристаллиты срастаются, образуя общий каркас, разъединяющий в той или иной степени остающиеся объемы жидкой фазы, пластичность в основном определяется этим скелетом твердой фазы. Однако при его разрушении (разрывах) достаточное количество подвижной жидкости может заполнять эти разрывы -«залечивать» их в процессе продолжающейся кристаллизации. При уменьшении количества жидкой фазы и ее расположении в объеме двухфазного сплава в виде пленок между кристаллитами деформационная способность сильно снижается (главным образом против сдвига, сохраняя высокую прочность на отрыв) и разъединенные (разорванные) кристаллиты «не залечиваются». При полном затвердевании пластичность однофазного твердого металла значительно возрастает.

Хотя прямых экспериментальных определений деформационной способности различных металлов и сплавов в области высоких температур очень немного, в целом схематически ее можно охарактеризовать - сплошной линией на рис.3.

Наиболее низкую (но всегда имеющуюся) пластичность металлы имеют в твердожидком состоянии, в котором после образования общего каркаса твердой фазы начинается и усадка с изменением объема и линейных размеров, определяемых температурным коэффициентом линейного расширения.

Область пониженной пластичности в процессе кристаллизации вблизи так называемого «реального» солидуса называется температурным интервалом хрупкости (ТИХ).

Величина ТИХ зависит от диаграммы состояния сплава. Например, для двухкомпонентного сплава с эвтектикой температурные области различного состояния в зависимости от количества второго компонента показаны на рис. 4 сплошными линиями. (А - жидкость; В - жидко-твердое состояние; С - твердо-жидкое состояние; ниже С - твердое состояние.)

Рисунок 4.

Увеличение скорости охлаждения (скоростикристаллизации), характерной, в частности, и для сварочных условий, приводит к снижению равновесных критических температур, к более низким ее значениям, причем особенно сильно снижается температура солидуса. Общий характер такого снижения показан на рис.3 штриховыми линиями. Как правило, это приводит к расширению области твердо-жидкого состояния (вследствие увеличения интервала То - То), к расширению ТИХ и увеличению вероятности получения разрушений (трещин) при твердо-жидком состоянии металла. Такие горячие трещины называются кристаллизационными.

Расширяет интервал твердо-жидкого состояния и ряд примесей, имеющихся в реальных сплавах, в частности ликвирующих. Так, при наличии достаточного количества серы в сплавах на железной основе эвтектики Fе-FеS и особенно Fе-FеО-FеS значительно снижают температуру «реального» солидуса (примерно до 1000°С), что приводит к значительному интервалу ТИХ, почти в 500°С (на рис.2 это расширение ТИХ условно показано штриховой линией 4.)

Еще более может расширяться область пленочного расположения остаточных количеств жидкости при наличии N и S (температура плавления этой эвтектики ~ 644 °С). Такие сплавы весьма склонны к образованию кристаллизационных трещин.

Однако достаточно значительная пластичность - деформационная способность, приобретаемая при завершении затвердевания, не всегда по мере охлаждения сохраняется высокой. Она может опять снижаться. Объяснение такому снижению пластичности при температурах несколько ниже солидуса связано с двумя гипотезами: полигонизации и миграции границ зерен.

Первая гипотеза базируется на том, что в результате кристаллизации в металле образуется большое количество дефектов строения (вакансии в решетке, дислокации - линейные несовершенства кристаллического строения). Появление дислокации определяется разориентировкой при сращивании кристаллитов и внутрикристаллизационных блоков, пластической деформацией при охлаждении и выходом винтовых дислокации на поверхность зерен - V подкладок, на которых растут кристаллиты в процессе затвердевания.

При повышенных температурах дислокации обладают высокой подвижностью вследствие как внешних напряжений, так и взаимодействия между собственными полями напряжений. Энергетически наиболее вероятно расположение дислокации в виде стенок, которые делят кристаллит на части, сопрягаемые друг с другом под некоторым небольшим углом (обычно менее 1 °). Создавшиеся в процессе охлаждения стенки дислокации приводят к образованию новых, вторичных границ, которые определяют и снижение деформационной способности металла при высоких температурах.

Вторая гипотеза базируется на том, что так как внутренняя энергия в металле уменьшается при уменьшении протяженности границ зерен, в целом существует тенденция к общему сокращению длины этих границ. В результате одни зерна за счет поглощения соседних вырастают, что возможно при более высоких температурах, когда диффузионная подвижность атомов достаточно значительна. За счет миграции границ у них идет накопление несовершенств и примесных атомов, приводящих к понижению деформационной способности металла (сплава) вследствие исчерпания запаса межзеренной пластичности в процессе пластической деформации при охлаждении.

Наличие в закристаллизованном металле двух, отличающихся твердых фаз (например, в сталях аустенита и феррита) по обеим гипотезам является препятствием для появления новых границ и в связи с этим нет заметного снижения пластичности металла по мере понижения температуры ниже солидуса. Поэтому такое снижение деформационной способности наиболее характерно для чистых металлов и однофазных твердых растворов, получающихся в результате первичной кристаллизации.

Снижение деформационной способности металла в связи с образованием новых границ зерен при подсолидусных температурах может не обеспечить тех деформаций, которые накапливаются в результате понижения температуры и способствуют образованию горячих подсолидусных (называемых иногда полигонизационными) трещин. Общий характер возможных вариантов изменения деформационной способности металла в процессе его охлаждения при температурах ниже солидуса показан на рис. 2 штрихпунктирными линиями 2, 3, из которых линия 3 определяет наибольшее снижение плапластичности в этих условиях. Сопротивляемость подсолидусным трещинам также связана с диаграммой состояния сплава. Горячие как кристаллизационные, так и подсолидусные трещины имеют межкристаллитный характер. Разрушение идет межзеренно, по границам зерен. Схематичная оценка сопротивляемости (или склонности) металла горячим трещинам может быть осуществлена сопоставлением его деформационной способности в области высоких температур и тех фактических деформаций, которые происходят и накапливаются в этот период охлаждения металла.

Одним из наиболее надежных способов исключения горячих трещин в металле швов является выбор металла с повышенной стойкостью против таких разрушений. Это достигается либо повышением деформационной способности металла в области температур возможного возникновения трещин, либо обеспечением «залечивания» их при достаточном количестве подвижной жидкой фазы.

Весьма важными с этой точки зрения являются количество легкоплавких эвтектик в кристаллизующемся металле и величина его температурного интервала хрупкости. Общая зависимость влияния элемента, увеличивающего количество легкоплавких эвтектик в сплаве, на изменение его склонности к образованию горячих трещин изображена на рис 5. Левая часть этой зависимости указывает на усиление вероятности образования таких трещин по мере увеличения элемента, дающего легкоплавкую эвтектику, так как растет количество жидких прослоек между кристаллитами при кристаллизации, они настолько разъединяют кристаллиты, что деформационная способность сплава падает. При значительном увеличении такого элемента в сплаве количество эвтектики оказывается достаточным для заполнения («залечивания») образующихся несплошностей - стойкость сплава против образования кристаллизационных трещин растет.

Рисунок 5.

Следует отметить, что увеличение содержания такого элемента в сплаве для повышения стойкости против образования трещин в шве применимо далеко не всегда, так как такой сплав может обладать свойствами, недопустимыми с точки зрения эксплуатационных требований к конструкции. Например, при высоком содержании серы в стали можно исключить кристаллизационные трещины, но механические свойства таких швов окажутся весьма низкими.

Обычно либо снижают концентрацию вредных примесей, создающих опасные количества легкоплавких эвтектик, либо связывают их в тугоплавкие прочные соединения, уменьшая тем самым и количество эвтектики. Так, например, при дуговой сварке низкоуглеродистой стали зависимость образования трещин в швах от содержания S, С и Мп показана на рис. 6. Из этой зависимости следует, что углерод усиливает вредное воздействие серы, а марганец его ослабляет. Это положительное влияние марганца определяется связыванием им серы в тугоплавкое соединение МnS и уменьшением количества легкоплавких эвтектик Fе - FеS от оставшегося количества не связанной марганцем серы.

Рисунок 6.

К образованию кристаллизационных и подсолидусных трещин склонны однофазные сплавы, например аустенитные стали и никелевые сплавы. Значительно повышается их сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке в случае наличия в металле второй фазы (обычно феррита, иногда карбидов). Ферритная фаза при этом измельчает структуру, лучше растворяет вредные примеси (S, Р, Si и др.), дополнительно скрепляет аустенитные зерна.

Общий характер изменения склонности к образованию горячих трещин в сварных швах хромоникелевых сталей и никелевых сплавов от соотношения в металле Сr к Ni (составов, пересчитанных в эквивалентные - заменяющие - количества ферритизатора Сr и аустенизатора Ni) показан на рис. 7.

Рисунок 7.

Таким образом, оказывается возможным подбирать такие составы сварочных материалов, которые при достаточно высоких эксплуатационных свойствах обладают и необходимой стойкостью против образования при сварке горячих трещин.

Как технологический прием для исключения (ограничения) горячих трещин применяют предварительный подогрев (для низко и среднелегированных сталей), сварку на жестких режимах (для аустенитных сталей), а также выбирают режимы, обеспечивающие благоприятную форму шва, т.е. соотношение ширины и глубины шва (слоя шва) Так, при одном и том же составе металла швы с глубоким проплавлением при малой ширине (т.е. при малом значении b/h - рис. 8, а) более склонны к горячим трещинам, чем швы с отношением b/h = 1,5-3 (рис.8, 6). Для оценки склонности металла швов к образованию горячих трещин существует ряд проб и методик. Технологические пробы основаны главным образом на установлении сравнительны характеристик по сопротивляемости металла швов, выполненных различными сварочными материалами в сопоставимых условиях (размеры и формы образца, режимы сварки и пр.). Количественные, методики основаны на получении при испытаниях сравнительных численных показателей сопротивляемости (или склонности) металла швов к образованию горячих трещин. Они осуществляются в виде серии испытаний с получением численного показателя стойкости, обычно скорости дополнительного принудительного деформирования свариваемого образца в период кристаллизации определенного участка сварочной ванны и последующего охлаждения.

Рисунок 8.

Холодные трещины.

В сварных соединениях как в металле сварных швов, так и в околошовных зонах ряда металлов образуются так называемые холодные трещины. Свое наименование они получили в связи с тем, что начало их появления фиксируется либо при относительно умеренных температурах (значительно более низких, чем температуры горячей обработки), либо при комнатной и более низкой температурах.

Наиболее типичными холодными трещинами в сварных соединениях являются поперечные трещины в металле швов, поперечные трещины вблизи границы сплавления в околошовной зоне, а также трещины, параллельные границе сплавления, так называемые отколы. Пример холодных трещин показан на рис.9.

Рис.9. Холодные трещины.
а – продольная трещина по шву;
б – поперечная трещина по шву;
в – продольные и поперечные трещины;

Обычно холодные трещины образуются в металле с недостаточно высокой деформационной способностью, особенно границ зерен, вызываемой закалкой и пластической деформацией при неравномерном охлаждении и фазовых превращениях. Холодные трещины образуются либо в процессе завершения охлаждения сварного соединения, либо через некоторое время после полного охлаждения (замедленное разрушение). Образование холодных трещин в процессе продолжающегося охлаждения определяется накоплением пластических деформаций в связи с изменением размеров и формы неравномерно охлаждающегося свариваемого изделия.

Замедленные разрушения связаны с длительным действием поля собственных (сварочных) или создаваемых внешними силами напряжений такой величины, при которой продолжается процесс деформирования, хотя бы с весьма малыми скоростями. В случае наличия закаленного металла сопротивление деформации зерен (например, при мартенситной структуре) весьма значительно. Деформация в этом случае происходит только за счет менее упорядоченных границ зерен (зон металла, прилегающих к границам), главным образом за счет их сдвига. Сдвиги по границам, расположенным параллельно или под углом к направлению действия сил растяжения, приводят к концентрации напряжений (и стоку несовершенств кристаллического строения, дислокации) к границам зерен, расположенным перпендикулярно к растягивающим силам. Эта концентрация напряжений и ослабление таких границ скоплением несовершенств строения приводят к зарождению разрушения, наиболее вероятного в стыке границ этих зерен. Под действием напряжений эти микроразрушения развиваются в трещины, распространяющиеся уже в основном по телу зерен, хотя для некоторых сплавов, когда, например, этот процесс сопровождается и другими (старение и пр.), трещина и далее, после зарождения, распространяется в основном по границам зерен.

Наиболее характерными температурами возникновения холодных трещин при сварке закаливающихся сталей являются температуры, при которых уже произошел распад основной части аустенита, но может продолжаться распад остаточного аустенита. Обычно такими температурами являются 120°С и более низкие. Часто трещины образуются уже при комнатных температурах спустя некоторое время после окончания сварки (десятки минут, часы, а иногда и через более длительные промежутки времени).

В титановых сплавах в связи с особенностями их кристаллического строения трещины могут образовываться и через более длительное время (недели, месяцы). В закаливающихся сталях образование ряда холодных трещин связано как с получением структур с низкими пластическими свойствами металла, так и с влиянием водорода, растворяющегося при сварке в жидком металле и затем поступающего и в околошовную зону. Возможность закалки при сварке различных сталей как в металле шва, так и в зоне термического влияния весьма вероятна. С точки зрения возможности возникновения трещин в сварных соединениях необходимо дополнительно рассмотреть некоторые вопросы, связанные с распадом аустенита в условиях сварочного термического цикла.

Если в специальной установке (например, ИМЕТ-1) нагревать и охлаждать образец по термическому циклу сварки (с быстрым нагревом и быстрым, но все же более замедленным охлаждением) и при некоторых заданных температурах как на ветви нагрева, так и на ветви охлаждения мгновенным приложением нагрузки его разрушать, то окажется, что свойства стали при одной и той же температуре при нагреве и охлаждении значительно отличаются. Характерное для некоторых сталей изменение пластических свойств на ветвях нагрева и охлаждения при изменении температуры по типовому сварочному термическому циклу. Из сопоставления пластичности при одинаковых температурах следует, что металл на ветви охлаждения, особенно в области температур распада аустенита (ниже 650 - 600° С), менее пластичен, чем на ветви нагрева. Такое снижение пластичности наблюдается как у незакаливающихся, так и у закаливающихся сталей.

У незакаливающихся сталей после достижения минимальной пластичности на ветви охлаждения с дальнейшим понижением температуры после завершения распада аустенита с получением достаточно пластичных структур наступает повышение относительного сужения. Это повышение пластичности наступает при тем более высоких температурах, чем при более высоких температурах, заканчивается распад аустенита при охлаждении. Если процесс распада аустенита начинается при более низких температурах и продолжается до достижения комнатных температур, пластичность такой стали остается в широком температурном интервале достаточно низкой. В случае, когда к умеренным температурам заканчивается распад и остаточного аустенита, то при температурах, близки к V комнатным, пластичность такой стали имеет тенденцию к возрастанию.

Как известно по мере понижения температуры в достаточно жестких сварных соединениях возрастают внутренние напряжения и происходит накопление пластических деформаций. Это создает возможность образования холодных трещин, если металл не обладает достаточным запасом пластичности. Вероятность появления холодных трещин увеличивается в случае расширения температурного интервала, в котором пластические свойства стали достаточно низки и когда минимум пластичности смещается к комнатным температурам.

Водород, находящийся в стали, дополнительно снижает работу ее разрушения, охрупчивает металл и тем самым в еще большей степени способствует образованию трещин. Рассмотрим в этом отношении поведение водорода и его влияние на свойства стали при комнатной температуре. Водород, растворенный в металле либо в виде атомарного (Н), либо в виде протона (ТГ), имея весьма малую величину частицы, легко диффундирует в железе не только при высоких температурах, но и при комнатных. В связи с высокой концентрацией в металле шва, иногда значительно превышающей равновесную растворимость, водород диффузионно распространяется в области с его меньшей концентрацией. Такими областями являются наружная поверхность шва (с которой происходит удаление водорода в воздух), околошовная зона и далее основной металл, а также различные несплошности в металле (поры, пустоты и локальные несовершенства кристаллического строения металла). В результате такого перемещения водорода его общее количество в зоне термического влияния в определенных условиях может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от соотношения количества водорода, поступающего в нее в заданный отрезок времени из шва и удаляющегося из этой зоны в более глубокие слои основного металла. Одновременно часть водорода, поступающая в несплошности, ассоциируется в молекулы и перестает быть диффузионно-подвижной. Постепенно в таких несплошностях давление молекулярного водорода растет в связи с дальнейшим поступлением атомарного водорода и образованием новых молекул.

Методами борьбы с образованием холодных трещин при сварке закаливающихся сталей является:

- уменьшение степени закалки металла при сварке;

- снижение содержания водорода в металле шва и околошовной зоне;

- снижение содержания водорода в околошовной зоне при металле шва, не склонном к образованию трещин.

Основным методом уменьшения возможности закаливаемости металла в сварном соединении, главным образом в околошовной зоне, является снижение скорости охлаждения после сварки, достигаемое практически либо увеличением погонной энергии при сварке, либо предварительным подогревом изделия.

Изменение, в частности увеличение погонной энергии при сварке, допустимо при конкретных способе и условиях сварки только в ограниченных пределах. Поэтому основным способом, радикально влияющим на изменение (уменьшение) скорости охлаждения металла при сварке, является предварительный подогрев свариваемого изделия. В этом случае согласно соответствующим уравнениям скорость охлаждения при любой схеме воздействия сварочного источника тепла (точечный, линейный) снижается в связи с уменьшением разности (Т- То). Степень необходимого предварительного подогрева зависит от состава свариваемой стали, в частности от степени ее закаливания, т.е. от эквивалентного углерода Сэ. Расчет эквивалентного углерода позволяет использовать значения Сд для установления необходимой температуры подогрева.

В этом отношении более целесообразной является схема расчета, предложенная Д. Сеферианом. Он обосновал предлагаемую схему расчета необходимости подогрева и его температуры снижением точки мартенситного превращения углеродистых (и низколегированных) сталей при повышении содержания углерода и влиянием на это снижение легирующих добавок. Он предложил формулу для расчета эквивалентного углерода, связав ее не только с химическим составом свариваемой стали, но и с толщиной металла, а также расчетную формулу температуры требуемого предварительного подогрева. Такая схема расчета сводится к следующей цепи определений, в которых численные значения базируются на обобщениях экспериментальных результатов по ряду различных марок сталей:

Тм = 550 - 360 Сэ,

где: Тм - температура мартенситного превращения, °С; Сэ - эквивалентный углерод в стали, %;

Сэ = С% + (1/9) (Мn% + Сr%) + (1/18) Ni% + (1/13) Мо%.

Тпод.= 350корень из Сэ – 0,25

Следует отметить, что в отечественной практике стараются максимально избегать предварительного подогрева. Ограничение предварительного подогрева в практике наших предприятий осуществляется применением либо аустенитных, либо низководородистых электродов, не содержащих в покрытии органических веществ и подвергнутых перед сваркой высокотемпературной прокалке.

Высокопрочные стали небольшой толщины с пределом прочности более 120 - 150 кгс/мм (1180 - 1470 МН/м²) предпочитают также сваривать без предварительного подогрева, создавая специальными приспособлениями сжимающие напряжения в районе сварных швов при высоких температурах, что исключает дополнительные растягивающие напряжения при снижении температуры. Кроме того, после сварки применяется термическая обработка сварных изделий.

Холодные трещины характерны не только для сварных соединений закаливающихся сталей. Они встречаются и в сварных соединениях других металлов и сплавов. Так, например, холодные трещины часто сопровождают сварку чугуна. Такие трещины образуются вследствие малой пластичности чугуна в связи с деформациями, возникающими в процессе выполнения сварочной операции не только в области выполняемого шва, но и в металле свариваемой детали. В частности, они возникают и в районе сварных швов, а особенно часто в зонах отбеленного и закаленного чугуна.

При сварке титановых а - сплавов сверхравновесный водород не удаляется из металла, а при температурах ниже 300°С образует гидриды, имеющие меньшую плотность, чем титан. Это приводит к появлению структурных напряжений. Одновременно усиливается и склонность такого металла к образованию холодных трещин. Такие трещины обычно возникают через длительное время (иногда месяцы) после окончания сварки. Склонность титановых сплавов к образованию холодных трещин во времени усиливается в случае наличия в нем кислорода > 0,15% и азота > 0,05%, а также вследствие концентрации напряжений, образующихся при различных геометрических концентраторах в сварных соединениях.

Большой интерес для промышленности представляют высокопрочные легкие алюминиевые сплавы. Наибольшую прочность такие сплавы получают после двойной термической обработки.

В свариваемом шве и околошовной зоне сварного соединения в результате сварочного теплового цикла металл подвергается дополнительной закалке. Последующее старение при комнатной температуре охрупчивает металл и часто сопровождается образованием в таких зонах трещин. Эти трещины, подобно трещинам в титановых сплавах, образуются не сразу после сварки, а через некоторое, иногда достаточно длительное время, т. е. появляются в сварных соединениях по схеме замедленного разрушения.

В некоторых случаях, в частности, при сварке легированных сталей, когда закаленная зона термического влияния имеет большее значение предела текучести, чем металл шва, а шов обладает невысокими пластическими свойствами, концентрация деформаций в узком участке шва вызывает появление так называемых деформационных трещин. Так, например, при многослойной ручной сварке достаточно толстого металла с V - образной разделкой в результате накапливающихся деформаций по мере заполнения разделки последовательными слоями шва в корне могут образовываться холодные трещины. Часто такие трещины начинаются от местного концентратора, обычно у границы сплавления основного металла с нижней частью корневого валика (рис. 10). Иногда подобные трещины называют «усами». Для борьбы с ними необходимо получать более пластичный металл корневого валика шва, увеличивать ширину разделки в корне шва для включения в деформацию более широкой зоны металла и применять различные меры для уменьшения угловых деформаций при выполнении сварки.

Рисунок 10.

Холодные трещины являются весьма распространенным пороком и в процессе производства сварных конструкций из низколегированных сталей и некоторых сплавов, что требует тщательного контроля за металлом, применяемым для изготовления изделий, сварочными материалами и технологией выполнения сварочных работ.

Date: 2016-08-29; view: 661; Нарушение авторских прав