Электродуговая сварка сталей. Справочник
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 140 141 142 143 144 145 146... 241 242 243
|
|
|
|
где уг.3 — энергия границ зерен; 7П — энергия поверхности данного металла; а — угол раскрытия канавок теплового травления границ образцов этого металла. Угол а можно определить измерением ширины и глубины канавок теплового травления на интерферограмме поверхности шлифа. Определив угол, можно рассчитать относительную энергию границ зерен (левую часть равенства). Качественную зависимость ряда изменений свойств металла от отмеченной относительной энергии его границ можно выразить через глубину канавок теплового травления. Отметим также, что вторичные границы обнаруживаются после нагрева металла при температуре 600—900° С в течение 0,5—2 ч и наиболее четко — после пластического деформирования и указанного нагрева (рис. IV.10). Так, например, в швах типа Х16Н20 с 2,4% молибдена вторичные границы обнаруживаются после выдержки при 500 , 550, 600° С продолжительностью соответственно 100, 14 и 0,5 ч [42]. 1У.2. Причины и механизм образования ""горячих трещин в сварных швах Горячие (высокотемпературные) трещины обычно образуются в однофазных аустенитных стальных швах и в швах при сварке сплавов на никелевой основе, реже они наблюдаются в ферритно-мартенситных и ферритных швах, а также в швах, получаемых при сварке углеродистых и низколегированных конструкционных сталей. В околошовной зоне горячие трещины могут образоваться при сварке аустенитных однофазных сталей, особенно крупнозернистых (или склонных к сильному росту зерна при воздействии сварочного термического цикла). Наиболее вероятно образование горячих трещин в околошовной зоне при сварке или заварке раковин литья аустенитных сталей при повышенном содержании в них водорода или плохо растворимых в твердом растворе примесей и их легкоплавких соединений, расположенных в виде пленок или строчек по границам (зонам срастания) кристаллитов. Образование горячих трещин обусловлено низкими деформационной способностью (пластичностью) и межкристаллитной прочностью металла шва (или околошовной зоны) при высоких температурах и возникновением и развитием растягивающих напряжений в сварном соединении в момент минимальной прочности и пластичности. Способность металла шва сопротивляться образованию горячих трещин, т. е. способность его претерпевать без разрушения лишь упруго-пластическую деформацию при высоких температурах в процессе сварки, называют технологической прочностью металла. Технологическая прочность данного металла шва определяется соотношением между его температурным интервалом хрупкости (ТИХ), минимальной межкристаллитной пластичностью и прочностью металла в температурном интервале хруп-дости, а также величиной и интенсивностью нарастания растягивающих напряжений и Деформаций (темпом деформаций) в шве по мере понижения температуры [67—69, 45]. Напомним, что под межкристаллитной пластичностью металла понимают способность его кристаллитов взаимно проскальзывать относительно друг друга под действием напряжений без нарушения металлической связи между ними. Если температурный интервал хрупкости металла шва велик, а его межкристаллитная пластичность и прочность в этом интервале низки и если возрастание их с понижением температуры отстает от возрастания растягивающих напряжений и деформаций в нем, то под действием последних пластичность металла быстро исчерпывается и происходит хрупкое межкристаллитное разрушение — образуется горячая трещина. Чем выше температура металла шва, при которой сжимающие напряжения и деформации в нем переходят в растягивающие, и чем раньше возникают и быстрее нарастают эти напряжения, тем больше (при прочих равных условиях) вероятность образования горячих трещин. Этим, например, объясняется повышенная склонность швов к горячим трещинам при увеличении толщины свариваемого металла и швов, получаемых при сварке высоколегированных аустенитных сталей и сплавов, по сравнению со сваркой углеродистой конструкционной стали [8]. Увеличение температурного интервала хрупкости и снижение высокотемпературной межкристаллитной пластичности и прочности при сварке конструкционных и высоколегированных сталей могут быть обусловлены, как отмечалось, сегрегацией серы, фосфора, кремния, ниобия в пограничных слоях дендритов вследствие микроскопической ликвации либо сохранением (образованием) по границам дендритов и кристаллитов в процессе кристаллизации шва хрупких и непластичных химических соединений. Чем выше степень развития в металле шва дендритной химической неоднородности по элементам, снижающим высокотемпературную межкристаллитную пластичность и прочность металла, а также чем больше количество и, особенно, протяженность непластичных соединений, выделившихся (образовавшихся) по границам дендритов и кристаллитов в процессе затвердевания металла, тем больше склонность сварного шва к образованию горячих трещин. ^ Немаловажную роль в повышении склонности сварных швов к об | разоваиию горячих трещин играет увеличение содержания в шве водо 1 рода, а также крупностолбчатая направленная структура металла. Скопляясь в процессе кристаллизации шва в неметаллических фазах между дендритами, на вторичных границах, в образовавшихся микроскопических надрывах и ассоциируя в молекулы по мере охлаждения металла (при этом резко возрастает внутреннее давление газа в этих полостях), водород тем самым способствует образованию горячих трещин и, особенно, развитию их из микроскопических в макроскопи { ческие. Большая склонность к образованию горячих трещин швов с круп ностолбчатой направленной структурой по сравнению со швами с измельченными (утоненными) дендритами (ячейками), а тем более с мелкозернистой дезориентированной структурой, обусловлена следующими факторами. При одинаковом количестве выделившейся избыточной фазы с низкими высокотемпературной пластичностью и прочностью или при одинаковом количестве примеси, обогащающей пограничные слои первичных дендритов и кристаллитов, удельное количество этой примеси в пограничных слоях или легкоплавких низкопрочных и непластичных ее соединений по границам дендритов в крупнозернистом шве больше, чем в мелкозернистом из-за меньшей суммарной поверхности первичных границ в одинаковом объеме первого шва по сравнению со вторым. Вследствие этого увеличивается температурный интервал хрупкости и снижается высокотемпературная межкристаллитная пластичность и прочность металла. Возможность взаимного поворота (проскальзывания) под действием напряжений столбчатых кристаллитов меньше, чем равноосных, что также обусловливает меньшую высокотемпературную межзеренную пластичность шва со столбчатой структурой. Кроме того, в шве со столбчатой структурой более вероятно направление растягивающих усилий под большим (более близким к прямому)
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 140 141 142 143 144 145 146... 241 242 243
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
