Структура - околошовная зона
Cтраница 3
Такие результаты были получены на материале с зернистой структурой. Эти данные не позволяют оценить склонность к водородной хрупкости сварных соединений. Структура околошовной зоны, в которой обычно зарождаются трещины, ведущие к разрушению сварного соединения, представлена не равноосной структурой, а игольчатой. [31]
Сталь применяется в состоянии после прокатки и не подвергается термической обработке после сварки. К таким сталям относят обычные малоуглеродистые и простейшие строительные низколегированные стали некоторых марок, не подверженные сколько-нибудь существенной закалке при сварке. Свойства сварных соединений таких сталей в основном определяются степенью развития рекристаллизацнонных процессов и огрубления структуры околошовной зоны и шва. При этом к основному металлу приходится предъявлять требования ограничения содержания газов 0 005 % О, 0 005 % N и 0 0005 % Н) во избежание старения и снижения сопротивляемости хрупкому разрушению. [32]
Процессы, происходящие при сварке плавлением, достаточно сложны и имеют существенное значение, так как определяют качество сварного соединения. При этом виде сварки применяются различные источники теплоты, обладающие специфическими свойствами. Эти источники оказывают тепловое и химическое воздействие на основной и присадочный металлы, от чего зависят состав и свойства металла шва, а также структура околошовной зоны. В результате нагрева, осуществляемого этими источниками теплоты, металл плавится, образуя сварочную ванну, а затем затвердевает в виде сварного шва. В зоне сварки происходит взаимодействие жидкого металла со шлаком и газом. Перечисленные процессы являются общими для всех способов сварки плавлением. [33]
При испытаниях по валиковой пробе МВТУ на пластины толщиной 14 - 30 мм наплавляют валики с различной погонной энергией дуги. Образцы, вырезанные поперек валиков, испытывают на статический и ударный изгиб. Надрез в образцах располагается по центру валика, а вершина его находится на глубине 0 5 мм от границы сплавления. Кроме того, измеряют твердость и определяют структуру околошовной зоны. [34]
Ввиду этого при наплавке металла повышенных толщин применяют обычно многослойную наплавку. Многослойная наплавка обеспечивает своеобразную термическую обработку сварных швов. При наложении каждого последующего слоя нижний слой ( преимущественно в верхней части) нагревается, в результате чего структура шва и его околошовной зоны улучшается. Столбчатая дендритная структура нижнего слоя шва и крупнозернистая видманштеттова структура околошовной зоны становятся раздробленными, мелкозернистыми. [35]
 |
Размеры ванны расплавленного металла. [36] |
В части abc происходит плавление металла, а в def - кристаллизация. Жидкий металл ванны, соприкасаясь с твердым основным металлом, охлаждается за счет быстрого отвода тепла в силу большой теплопроводности. В связи с этим проходящие в ванне химические реакции завершаются не полностью. Кроме того, быстрые смены нагреваний и охлаждений при формировании сварного шва влияют на характер кристаллизации расплавленного металла - структуру околошовной зоны. [37]
В одной из ранних работ [405] было обнаружено, что водород резко снижает долговечность материала сварного шва при знакопеременной нагрузке. Образцы из основного материала независимо от содержания водорода выдержали 107 циклов без разрушения. Это противоречие с описанными выше данными может быть обусловлено иным состоянием сварного соединения ( литым) и пластинчатым характером структуры околошовной зоны. [38]
Магнитоупругий метод определения остаточных напряжений основан на зависимости магнитной проницаемости объема металла от значения действующего в данном объеме остаточного напряжения. Достоверные результаты получают при измерении остаточных одноосных напряжений в основном металле сварного соединения. Применение этого метода для определения остаточных напряжений в шве и околошовной зоне может приводить к заметным погрешностям. Это объясняется тем, что магнитная проницаемость в шве и околошовной зоне после сварки изменяется по сравнению с ее значением до сварки не только под действием возникших остаточных напряжений, но и вследствие изменения химического состава шва, роста зерна, изменения структуры околошовной зоны и других явлений. [39]
Структура шва образует зону а, имеющую крупнозернистое строение, свойственное литому металлу. К этому участку прилегает зона перегретого металла б, образовавшаяся пол воздействием высокой температуры. Наличие перегрева значительно понижает пластичность и ударную вязкость стали. В зоне в, нагреваемой несколько выше линии GS, при охлаждении на воздухе образуется структура соорбит. Эта зона постепенно переходит в зону г, нагреваемую ниже линии GS, что при медленном охлаждении приводит к неполному отжигу. В зоне д температура нагретого металла не достигает области фазовой перекристаллизации, стали, и поэтому сварочный нагрев не влияет на структуру основного металла. Таким образом, сварка создает разнородную структуру околошовных зон и заметно ухудшает их свойства. Структурные превращения в зонах а, б и в способствуют возникновению внутренних напряжений, приводящих к появлению коробления и даже трещин на шве. Очевидно, что чем меньше будет площадь околошовной зоны, тем выше будут качества шва. Очень хорошей свариваемостью обладает малоуглеродистая сталь, содержащая до 0 2 % углерода. С повышением содержания углерода уменьшается теплопроводность стали и увеличиваются внутренние напряжения. При наличии свыше 0 6 % углерода сварка затрудняется. [40]
Страницы: 1 2 3