Cтраница 3
Как показали выполненные исследования [20], длительная прочность сварных соединений аустенитной стали с перлитной или хромистой близка к соответствующим значениям для однородных сварных соединений перлитной или хромистой стали. Наличие развитых переходных прослоек диффузионного характера в зоне сплавления на 10 - 20 % снижает длительную прочность сварных соединений разнородных сталей. [31]
Со снижением содержания углерода в малолегированной стали ширина обезуглероженной прослойки возрастает, а науглерожен-ной - уменьшается, так как при том же соотношении сил связи углерода в карбиды по обе стороны от зоны сплавления путь, им преодолеваемый, в малоуглеродистой стали будет больше. На величину переходных прослоек влияет концентрация свободного кар-бидообразующего элемента в легированном шве. Повышение содержания этого элемента приводит к увеличению ширины обезуглероженной и снижению ширины науглероженной прослоек. [32]
В генераторах этого типа на слой сравнительно высокоомного арсенида галлия, служащего рабочей частью генератора, наращивают с двух сторон эпитакси-альные слои относительно низкоомного арсенида галлия с электропроводностью n - типа. Эти высоколегированные слои служат переходными прослойками от рабочей части прибора к металлическим контактам. [33]
В генераторах такой структуры на слой сравнительно высокоомного арсенида галлия, служащего рабочей частью генератора, наращивают г двух сторон эпитаксиальные слои относительно низкоомного арсенида галлия с электропроводностью n - типа. Эти высоколегированные слои служат переходными прослойками от рабочей части прибора к металлическим электродам. [34]
В соответствии с параболической закономерностью процесса диффузионного роста новой фазы во времени рассматриваемая зависимость является линейной. Имеющиеся многочисленные экспериментальные данные подтверждают также, что рост переходных прослоек подчиняется закономерностям диффузии и что, следовательно, определяющей стадией процесса является в данном случае вторая стадия. [35]
Стали типа 15Х5М относятся к числу термически стабильных. Однако при длительном воздействии высокой температуры в сварных разнородных соединениях могут образовываться переходные прослойки, обусловленные диффузионным перераспределением в них диффузионноподвижных элементов. [36]
Стали типа 15Х5М относятся к числу термически стабильных. Однако при длительном воздействии высокой температуры в сварных разнородных соединениях могут образовываться переходные прослойки, обусловленные диффузионном перераспределением в них диффузионно-подвижных элементов. Исследования, проведенные Н.М. Королевым во ВНИИнефтемаше, показали, что интенсификацию диффузионных процессов вызывают циклические термические напряжения, обусловленные различием температурных коэффициентов линейного расширения аустенитного шва и основного металла. Помимо термических напряжений действуют также напряжения, возникающие вследствие наличия закаленных участков в околошовных зонах. Мартенситная пересыщенная структура закалки всегда обладает более высокой свободной энергией, чем равновесные фазы с таким же номинальным составом, т.е. околошовные зоны термического влияния закаливающейся стали характеризуются более структурно-напряженным состоянием. Как известно, напряженное состояние металла значительно влияет на скорость диффузионных процессов и их коррозионную стойкость. [37]
Вероятность появления подобных разрушений возрастает с повышением температуры эксплуатации, интенсивности развития переходных прослоек и зависит от термического состояния свариваемой перлитной или хромистой стали. Использование сталей, обработанных перед сваркой на повышенную прочность ( в состоянии низкого отпуска), повышает возможность хрупкого разрушения в зоне сплавления и, поэтому, для сварных конструкций, работающих при температурах выше 500, нежелательно. [38]
![]() |
Переходные диффузионные прослойки в зоне сплавления перлитной стали с аусте-нитным швом. [39] |
Помимо переходных структур, связанных с условиями кристаллизации разнородных сталей, в зоне сплавления могут создаваться переходные прослойки вследствие диффузии некоторых элементов, и особенно углерода, в процессе сварки, термообработки и эксплуатации сварных соединений при высоких температурах. На рис. 237, а показана микроструктура зоны сплавления, характерная для сварных соединений из разнородных сталей. Со стороны основного металла ( сталь 30) у шва образуется обезуглероженная прослойка с крупными столбчатыми зернами феррита, а со стороны аустенитного шва ( Х15Н25М6) видна науглероженная темная прослойка высокой твердости. [40]
Следует отметить, что полное исчезновение переходной прослойки еще не означает, что требуемая равнопрочность сварного соединения уже достигнута. Могут быть наблюдаемы два крайних случая: совершенно недостаточная прочность и нулевая пластичность сварного соединения, в котором вовсе не обнаруживается переходная прослойка, и, наоборот, достаточно высокая прочность и пластичность сварного соединения с четко различимой переходной прослойкой. Более того, нулевая пластичность, оцениваемая углами загиба сварного соединения или показателями относительных удлинения и сжатия при растяжении, может иметь место при диффузионном соединении жаропрочных сплавов без жидкой фазы. [41]
Следует отметить, что полное исчезновение переходной прослойки еще не означает, что требуемая равнопрочность сварного соединения уже достигнута. Могут быть наблюдаемы два крайних случая: совершенно недостаточная прочность и нулевая пластичность сварного соединения, в котором вовсе не обнаруживается переходная прослойка, и, наоборот, достаточно высокая прочность и пластичность сварного соединения с четко различимой переходной прослойкой. Более того, нулевая пластичность, оцениваемая углами загиба сварного соединения или показателями относительных удлинения и сжатия при растяжении, может иметь место при диффузионном соединении жаропрочных сплавов без жидкой фазы. [42]
![]() |
Эпюры остаточных напряжений в пластине с наплавленным на кромку валиком. [43] |
Отмеченные процессы могут значительно сказываться на снижении прочности и пластичности сварных соединений. Наиболее опасно при этом возникновение знакопеременных пластических деформаций и исчерпание по этой причине запаса пластичности. Наличие переходных прослоек еще более усиливает вредное действие остаточных напряжений. [44]
Наибольшую опасность при циклических нагревах представляет появление вторичных пластических деформаций, могущих привести к преждевременному разрушению конструкции вследствие термической усталости. Наиболее вероятно возникновение очагов разрушения в зоне сплавления перлитной или хромистой стали с аустенитиым швом, в которой возможно появление пластических деформаций и напряжения в которой меняют свой знак. Поэтому принятие мер для устранения переходных прослоек, ослабляющих зону сплавления, является непременным условием повышения работоспособности сварных соединений. [45]