Поскольку ТИХ испытываемого металла во всех опытах /остается примерно одинаковым, то с изменением скорости растяжения образца меняются величины абсолютных и относительных пластических деформаций в этом интервале температур. При заданном термическом цикле сварки Т(() и определенном ТИХ (рис1. 173) величина относительной деформации е (t), которую испытывает металл, находящийся в хрупком состоянии, пропорциональна скорости растяжения А. Прямые e^t), е„(/), e3(t), проходящие через начало координат, иллюстрируют характер изменения деформации во времени при скоростях растяжения соответственно Ах, А2к А3, причем А, А9 А3. Отрезки eiXp, e2xp, езхр — величины относительных пластических деформаций в температурном интервале хрупкости при соответствующих значениях А.

Рис. 175. Схема развития кристаллизационных трещин в процессе испытания.

Поскольку наличие концентраторов вызывает поперечные деформации в образце при его продольном растяжении, трещины, образующиеся во время испытаний, обычно расположены в центральной части шва, вдоль его оси.

Удобна, проста и надежна методика Ждановского металлургического института. В ее основу положены те же теоретические предпосылки, что и в методике МВТУ, отличие лишь в способе проведения испытаний и в форме образца. Испытания ЖдМИ проводят на цилиндрических или плоских образцах по схемам, показанным на рис. 174, а—г, где / — трещина в шве; 2 — электрод; 3 — металл шва, находящийся в ТИХ; 4 — образцы; 5 — сварочная ванна.

В задней части кристаллизующейся сварочной ванны непрерывно образуется и перемещается вслед за дугой слой металла, имеющего двухфазное твердо-жидкое состояние и обладающего низкой пластичностью. Форма этого слоя повторяет очертания задней части сварочной ванны. Заключен он между двумя изотермическими поверхностями — Тв(х, у, г) = const и Ти(х, у, г) = — const, соответствующими верхней и нижней границам ТИХ (рис. 175).

При испытании металл шва в процессе кристаллизации непрерывно подвергается поперечным деформациям, из-за чего в шве может образоваться продольная кристаллизационная трещина (рис. 175).

Начальную скорость деформации А выбирают настолько большой, чтобы возникновение трещины было гарантированным, а по мере перемещения дуги вдоль образца ее монотонно уменьшают (рис. 176). Возникшая в начале шва трещина развивается в глубь кристаллизующегося металла вслед за перемещающейся дугой. Усилие, необходимое для деформации образцов, в этом случае незначительно, так как шов за дугой полностью разделен продольной трещиной, жидкая ванна деформируется свободно, а сопротивление деформации оказывает только слой металла, находящийся в ТИХ.

Так как в процессе сварки скорость деформации А постоянно уменьшается, то с некоторого момента времени t она станет настолько малой, что металл, находящийся в ТИХ, выдержит такую деформацию без образования трещины. Произойдет схватывание и начнется пластическая деформация упрочнившегося в результате охлаждения металла. Это вызовет резкое увеличение мощности, расходуемой электродвигателем. Момент схватывания регистрируется самопишущим прибором по возросшему току в якоре электродвигателя.

Преимущество методики ЖдМИ перед другими отечественными и зарубежными методиками заключается прежде всего в чистоте эксперимента, так как испытанию подвергается только тот слой металла шва, свойства которого нас интересуют, и именно в тех условиях, которые весьма близки к реальным. Важно подчеркнуть, что в процессе испытания по методике ЖдМИ основной металл образцов и металл шва, охладившийся ниже ТИХ, деформации не подвергаются и их свойства на результаты испытаний не накладываются. Машина для испытаний по методике ЖдМИ не нуждается в мощном приводе, так как нет необходимости деформировать основной металл и ранее сваренный металл шва.

Рис. 176. Изменение скорости принудительной деформации в процессе испытания по методике ЖдМИ.