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... 157 158 159 160 161 162 163... 241 242 243
|
|
|
|
12 И Та Нет трещин Есть трещи! 1Ы ^9Р ются в закаливающихся сварных швах и околошовной зоне основного металла, склонного к закалке. Наиболее часто холодные трещины обнаруживаются в швах н околошовной зоне соединений среднелеги-рованных и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов, свариваемых проволокой или электродами идентичного класса (например, в околошовной зоне стали 35ХЗНЗМ, в швах типа ЗОХГСА ЗОХГСН, 20X13, 14Х17Н2, 15Х1М1Ф, 10Х11АМВФ). Реже они встречаются в аустенитных сварных швах (например, в хромоникелькрем-нистых, содержащих 7% Si и более). Появление видимых холодных трещин в швах почти всегда сопровождается характерным звоном. Наиболее изучены закалочные холодные трещины [39]. Их появление связано с местным увеличением объема металла при образовании мартенсита и возникновением сварочных напряжений. Непременным условием образования закалочных (холодных) трещин является низкая температура распада аустенита (по данным Котрелла, ниже 290° С), наличие достаточно больших объемных напряжений, появление крупных игл мартенсита [39]. По экспериментальным данным, вероятность образования закалочных холодных трещин появляется при наличии в металле более 25—30% мартенсита. С увеличением толщины сваривае-' мого металла возможность образования холодных трещин возрастает. Повышение содержания углерода и насыщение сварочной ванны водородом также способствуют образованию и развитию холодных трещин , (рис. 1У.36 [56]). После завершения кристаллизации и последующего остывания металла шва выделение из него водорода не прекращается. Даже при комнатной температуре из пересыщенного твердого раствора металла может довольно длительное время выделяться водород. Причем атомы водорода выделяются не только в атмосферу, но и в мельчайшие дефекты кристаллической решетки металла и неметаллические включения, скопляясь в них в виде молекул под большим давлением. Это давление в сочетании со структурными (при у М-превращении объем металла увеличивается) и сварочными остаточными напряжениями обусловливают зарождение и развитие холодных трещин. Процесс распада аустенита с образованием мартенсита обозначают: у М-превращение или А -* Л1-превращение. Некоторые авторы такое превращение при охлаждении металла обозначают: у а'-пре-вращение, а при деформировании — у а"-превращение. При этом а' называют мартенситом охлаждения, а а" — мартенситом деформации. Водород способствует образованию и развитию холодных трещин не только в закаливающемся шве, но и в околошовной зоне. В результате растворения водорода в сварочной ванне создается разница между его содержанием в затвердевшем шве и в металле околошовной зоны. Эта разница концентраций и высокие температуры металла обусловливают интенсивную диффузию водорода из шва в околошовную зону. 0,4 0,6 0,8 1,0 Эквивалент углерода, % 6'-6* 6 ~5+5 Т 15 13 I Рис. IV.36. Критические концентрации водорода в наплавленном закаливающемся металле, вызывающие возникновение холодных трещин в сварных соединениях сталей с различным эквивалентом углерода (ручная сварка электродами 48Н-1). При дальнейшем охлаждении сварного соединения в металле происходит у М-превращение. Вследствие меньшей растворимости водорода в феррите (мартенсите), чем в аустените, атомы его выделяются из твердого раствора, собираясь в виде молекул в дефектных местах решетки. При сварке сталей ЗОХГС, ЗОХГСН, 20X13, 14Х17Н2 в швах, по составу близких к основному металлу, образованию холодных трещин способствует кремний (при содержании более 0,5% [18, 19]). Отличительной особенностью холодных трещин является замедленный характер их развития [39]. Как правило, они зарождаются по истечении некоторого времени после окончания сварки и затем на протяжении нескольких минут, часов, а иногда даже суток распространяются вдоль и в глубь шва. Наряду с развитием ранее образовавшихся трещин появляются и развиваются новые. Это особенно относится к околошовной зоне при сварке металла большой толщины. По достижении некоторой определенной величины трещины в швах могут развиваться мгновенно (взрывоподобно), со звоном. Холодные трещины бывают продольными и поперечными. Поперечные трещины расположены, как правило, перпендикулярно к оси шва. Продольные холодные трещины в околошовной зоне могут располагаться по линии сплавления со швом и на некотором расстоянии от него. Трещины, расположенные по линии сплавления, называют отрывами, а расположенные на некотором расстоянии от шва — отколами. Отрывы наблюдаются только в случае аустенитного шва [39]. Элементы, снижающие температуру у Л1-превращения, усиливают склонность металла к образованию холодных закалочных трещин. К таким элементам прежде всего относится углерод. В среднелегированном металле температура мартенситного превращения снижается при повышении содержания марганца, никеля, хрома, молибдена и др. На рис. 1У.36 приведен график [56], иллюстрирующий влияние различных элементов (по сравнению с углеродом) на критическое содержание водорода в металле низкои среднелегированных швов. Чем выше содержание углерода и других элементов, понижающих температуру мартенситного превращения, тем при меньшем содержании водорода образуются холодные трещины. Кремний не относится к этим элементам, однако при содержании, большем 0,5%, также увеличивает склонность среднелегированных швов типа ЗОХГС [18] и высокохромистых мартенситных швов [19] к образованию холодных трещин. В швах, содержащих 10—14% хрома, повышение количества хрома, молибдена и других элементов-ферритизаторов (особенно кремния, но не титана) снижает трещиноустойчивость металла, а введение в шов элементов-аустенитизаторов, уменьшающих в нем количество структурно-сьоЗэдногоферрита, повышает трешиноустойчивость [19, 1]. Исходя из этих данных, в проволоку Св-08Х14ГНТ кроме марганца введен дополнительно никель. Стойкость против трещин высокохромистых мартенситных швов повышается также при измельчении и дезориенти Говации микроструктуры металла путем введения в него титана 19, 20], в связи с чем в эту проволоку и в проволоку Св-08Х18Н2ГТ, предназначенную для сварки стали 14Х17Н2, введен титан. Наиболее действенной мерой предотвращения закалочных трещин при сварке высокохромистого металла большой толщины и заварке раковин является предварительный и сопутствующий местный или общий подогрев изделий и последующее медленное охлаждение. При этом повышается температура у -*• М-превращения и уменьшается
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 157 158 159 160 161 162 163... 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 |
