образования зародышевой трещины. Это объясняется тем, что при миграции границы с большой скоростью переход ее в новые положения, лишенные искажений, снижает вероятность межкристаллитного разрушения.

Однако введение легирующих добавок, помимо снижения скорости миграции границ, способствует вследствие уменьшения скорости выделения вакансий по границам или создания неровных зубчатых границ кристаллов снижению величины проскальзывания. Последнее является причиной уменьшения опасности образования полигоиизационных трещин. Поэтому в зависимости от того, на какой из процессов (миграцию или межзеренное проскальзывание) больше повлияет введение в металл легирующих компонентов, будет определяться и вероятность образования зародышей полигоиизационных трещин.

Влияние примесей на процесс образования полигоиизационных трещин может быть связано и с изменением величины поверхностной энергии вскрывающейся трещины при разрушении межкристаллитных поверхностей.

Рассматривая влияние примесей на процесс образования полигоиизационных трещин, необходимо отметить еще одну особенность. Введение в металл примесей, сильно искажающих кристаллическую решетку и тем самым увеличивающих плотность несовершенств, приводит к ускорению процесса поли-гонизации.

В условиях сварки на процесс полигонизации можно воздействовать также изменением скорости охлаждения. Увеличение скорости охлаждения в области высоких температур приводит к снижению скорости процесса полигонизации. Однако при этом нельзя забывать, что повышение скорости охлаждения обычно вызывает увеличение растягивающих напряжений, которые могут привести к образованию трещин по полигониза-ционным границам. Этого можно в какой-то мере избежать, если охлаждать не все соединение, а только хвостовую часть сварочной ванны, например, за счет введения в нее независимой присадочной проволоки.

Полностью подавить процесс полигонизации можно путем образования второй высокотемпературной фазы, равномерно распределенной по шву.

В заключение отметим, что, поскольку полигонизационные трещины характерны лишь для небольшого класса металлов (однофазные сплавы и чистые металлы), этот вид дефектов сравнительно редко встречается в сварных швах.

6. Холодные трещины в сварном соединении

Поскольку холодные трещины являются довольно распространенным дефектом, чаще всего возникающим в околошовной зоне, рассмотрим кратко особенности их образования.

Холодные трещины, которые, согласно модели К. Зинера, зарождаются на границах зерен, затем, как правило, распространяются по телу зерен и лишь частично по их границам. Для холодных трещин характерно замедленное развитие их в начальной стадии. Обычно они зарождаются спустя некоторое время после сварки. Это время может измеряться в минутах, часах, а иногда и в сутках. Однако, достигнув некоторой критической длины, трещины могут расти с огромной скоростью.

Скорость роста трещины на заключительном этапе разрушения определяется рядом факторов: величиной действующего напряжения, скоростью нагружения, температурой и т. д. Наибольшие значения скорости роста трещин достигаются при динамическом нагружении в условиях низких температур и при большом запасе упругой энергии. При этом увеличение скорости роста трещины приводит к уменьшению толщины пластически деформированного слоя металла, а это, в свою очередь, снижает затраты энергии на продвижение трещины, что способствует ускорению роста трещины. Поэтому на последнем этапе разрушения скорости роста трещин, согласно экспериментальным данным [24, 334], могут достигать 1800— 2500 м/с. Предельное значение скорости роста трещины не может быть больше Ущах, значение которой определяется из урав-нения [24]: Ушах = 0,38]/£у/р, где Еу — модуль нормальной упругости; р — плотность материала.

Исследование [531 по изучению склонности сварных соединений к образованию холодных трещин свидетельствует о том, что на процесс их образования влияют химический состав материала, содержание водорода в металле и величина погонной энергии сварки (табл. 18).

Чаще всего холодные трещины возникают в сварных соединениях при сварке изделий из средне- и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов электродами или проволоками идентичного состава. Гораздо реже холодные трещины возникают при сварке аустенитных швов и низколегированных ферритно-перлитных сталей.

Склонность сталей, восприимчивых к закалке, к образованию холодных трещин связывают с мартенситным превращением (закалочная теория), которое приводит к значительному увеличению объема металла околошовной зоны. В результате