Металлические конструкции
Повышение содержания никеля в аустенитной стали

Повышение содержания никеля в аустенитной стали

Следовательно, при сочетании в сварном соединении металлов разнородных структурных классов за...

Формирование макроструктуры в литой зоне сварных швов

Формирование макроструктуры в литой зоне сварных швов

Сварные соединения, полученные сваркой плавлением, имеют три ярко выраженных зоны: литую зону в...

Технологические пробы для оценки сопротивления сварных соединений образованию горячих трещин

Сопротивление сварных соединений образованию го­рячих трещин можно оценить не только методами испытания механических свойств в ТИХ или принудительного деформиро­вания металла шва и околошовной зоны, но и путем техноло­гических проб и модельных образцов, имитирующих сварные соединения различной конструкции. Сущность таких испытаний
заключается в том, что металл, в котором не возникают трещины в искусственно созданных условиях деформации (последнее достигается выбором формы проб, конструктивных размеров и типов закрепления элементов), не должен разрушаться и в ре­альных изделиях.

Технологические пробы можно условно разделить на два класса — количественные и качественные.

К количественным пробам отнесены те пробы, в которых изменение темпа нарастания деформаций в металле шва, т. е. изменение условий, вызывающих образование горячих трещин, можно связать с каким-либо конструктивным параметром (раз­мерами образца, глубиной или расположением надрезов и пр.). Сравнивая такие пробы по изменяемому конструктивному признаку, можно выделить сплавы с меньшим или большим сопротивлением образованию горячих трещин. Следует отметить известную условность такой оценки, поскольку изменение внутренних деформаций в шве и околошовной зоне в ряде случаев может быть связано не только с изменением кон­струкции и размеров пробы, но и тепловых условий сварки.

Качественные технологические пробы сводятся к выполнению сварных швов на образцах постоянной формы при соблюдении строго определенной последовательности и определенных ре­жимов сварки. О сопротивлении металла шва образованию горячих трещин судят по наличию или отсутствию трещин на поверхности, на шлифах или в изломах сварных швов. Пробы не позволяют оценить количественно стойкость сплавов против образования горячих трещин и предназначены лишь для отбра­ковки плохо сваривающихся сплавов.

Известны попытки регулировать условия деформации метал­ла шва па пробах постоянной формы путем изменения пара­метров режима сварки, например скорости сварки, силы сварочного тока (97]. Однако следует учитывать, что эффект от изменения режимов сварки определяется соотношением таких факторов, как температурное поле, форма сварного шва, размер зерна в шве, величина деформации в околошовиой зоне и др., и потому не может быть однозначным.

Весьма условным является деление качественных проб па пробы постоянной и переменной жесткости (в зависимости от сохранения или изменения конфигурации образца вдоль направ­ления сварки) Любой образец, даже образец постоянной ширины и толщины без каких-либо дополнительных прорезей, по мере выполнения сварного шва меняет свою жесткость. При сварке образцов переменной ширины или толшины этот эффект еще более усиливается.

Уменьшение темпа нарастания деформаций по мере выпол­нения шва приводит к тому, что начавшая развиваться горячая трещина останавливается. На этом основании ряд исследова­телей проводит оценку сопротивления образованию горячих трещин по длине или по площади поверхности трещин. Такую оценку нельзя считать совершенной, так как момент остановки трещины определяется не только условиями деформации, но и свойствами межкристаллических прослоек, в частности их вяз­костью или скоростью восстановления пластичности. Таким образом, длина трещины характеризует суммарные свойства сплавов: стойкость против образования горячих трещин и сопро­тивление их распространению под воздействием внутренних напряжений. Но возникновение горячих трещин и процесс их распространения — это различные и зачастую не совпадающие в тенденции физические явления. Однако в отдельных случаях оценка технологической прочности по длине трещин достаточно хорошо согласуется с результатами, полученными при испыта­нии тех же материалов методами принудительной деформации.

В конструкции многих проб четко выражено стремление максимально увеличить жесткость свариваемых элементов, т. е. ограничить возможность свободного деформирования осты­вающего металла шва. Некоторые из проб являются моделью наиболее жестких узлов реальных изделий. Эта тенденция в выборе формы проб подвергнута в настоящее время критике. Установлено, что при сварке тонколистовых проб вели­чина внутренних деформаций в области температур, близких к температуре солидуса, обратна жесткости соединяемых эле­ментов, т. е. чем больше жесткость пробы, тем меньше вероят­ность образования горячих трещин. На этом основании требует пересмотра традиционный подход к оценке результатов, получаемых при сварке проб.

Книги