симостях критерия стойкости от каждого влияющего фактора отдельно. Итак, при выборе стали для сварной конструкции риск образования ХТ может быть приблизительно оценен с помощью расчета значения эквивалента углерода Сакв. Различными исследователями эмпирически установлено более десятка выражений Сжв для отдельных групп сталей. Однако это значение не может быть использовано для оценки свойств сварною соединения, так как в нем не учитывается состав сварного шва и другие факторы, от которых существенно зависит стойкость против образования ХТ. Разработаны многочисленные технологические пробы, достаточно хорошо отражающие поведение сталей при сварке. Эти пробы позволяют оценивать комплексное влияние факторов, обусловливающих образование трещин. Для применения технологических проб не требуются специальное оборудование, длительные испытания и повышенная квалификация обслуживающего персонала. Основной же недостаток таких испытаний связан с тем, что у большинства из них критерии стойкости к трещинам имеют качественный характер. 4.3. Закономерности образования холодных трещин Исследования природы холодных околошовиых трещин. Одним из первых систематических исследований, выполненных в ИЭС им. Е.О. Патона и направленных на выяснение природы холодных трещин (ХТ), была работа A.M. Макары [101. Анализируя проблему ХТ, автор отмечает, что первоначально были предложены так называемые закалочная и водородная гипотезы этих трещин. Высказывались соображения о совместном действии закалочных явлений и водорода. Решающее значение при анализе и формулировке выводов имели результаты работы [11]. Эти результаты рассматривались как доказательства того, что водород в общем случае не определяет сопротивляемость сварных соединений образованию закалочных околошовных трещин. В экспериментах с аустенитными и ферритными наплавками авторы [И] обнаружили интенсивное выделение пузырьков водорода вблизи аустенитного наплавленного металла и поэтому заключили, что в околошовной зоне сварных соединений с аустенитным швом водорода может быть значительно больше, чем в околошовной зоне соединений с фер- ритным швом, отличающихся низкой сопротивляемостью образованию трещин. На этом основании был сделан вывод, что высокую сопротивляемость сварных соединений с аустенитным швом образованию ХТ нельзя связывать с низким содержанием водорода в околошовной зоне. Однако автор [10] подчеркивает, что эти данные пи в косм случае не должны приводить к заключению о безвредности водорода. Из практики известно множество экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что снижение содержания водорода в металле шва способствует значительному повышению стойкости околошовной зоны против образования трещин. Например, в работе [12[ установлено, что снижение количества водорода в металле шва в 1,5.2 раза позволяет улучшить сопротивляемость образованию трещин и сваривать низколегированной ферритной проволокой среднелегированные стали, склонные к образованию околошовных трещин. Эти данные свидетельствовали о том, что водород влияет на стойкость околошовной зоны против образования трещин и в ряде конкретных случаев практики это влияние оказывалось решающим. Было высказано предположение, что наряду с водородом на стойкость околошовной зоны против образования трещин существенно влияет напряженное состояние и структура металла этой зоны. В основе закалочной гипотезы околошовных трещин в ее первоначальном виде лежало тождество условий, способствующих образованию трещин в околошовной зоне и при закалке стали. Из практики термической обработки хорошо известно, что образованию закалочных трещин в основном способствуют высокая температура нагрева под закалку, значительная скорость охлаждения стали в интервале температуры мартенсигного превращения, большое количество углерода в стали, неравномерный нагрев и охлаждение закаливаемой детали по сечению. Все перечисленное относится и к условиям образования трещин в околошовной зоне. Для исследования превращений в околошовной зоне Кот-треллом |13| была предложена методика, предусматривающая нагрев и охлаждение образцов по термическому циклу сварки. С применением этой методики была установлена связь между температурой окончания превращения переохлажденного аустенита и склонностью околошовной зоны к образованию трещин. Было
Карта
|