Горячая кристаллизационная трещина

Cтраница 1

Горячие кристаллизационные трещины - тип I ( рис. 2.1 и 2.2) представляют собой один из видов высокотемпературных межзеренных разрушений, обусловленных пониженной деформационной способностью металла вследствие наличия в металле легкоплавких эвтектик и действия растягивающих напряжений. [1]

Склонность металла корневого слоя шва к образованию. [2]

Возникновение горячих кристаллизационных трещин чаще всего встречается при сварке легированных сталей 12Х2МФСР и 12Х2МФБ, особенно в тех случаях, когда металл шва отличается повышенной жесткостью. Поэтому часто бывает полезным увеличивать угол раскрытия кромок стыка до 80 - 90, оставляя притупление 1 - 1 5 мм с зазором в стыке до прихватки 1 - 1 5 мм. [3]

Помимо горячих кристаллизационных трещин в сварных швах аустенитных сталей могут возникать горячие высокотемпературные полигонизационные трещины, образующиеся в довольно узком интервале температур, находящемся несколько ниже температуры кристаллизации. Эти полигональные границы в отдельных местах могут совпадать со старыми границами аустенитных кристаллитов, с участками сосредоточения примесей, здесь могут зарождаться трещины под влиянием напряжений, вызываемых усадкой металла. Для подавления образования таких трещин можно увеличивать скорость охлаждения с тем, чтобы не дать развиться поли-гонизации. Уменьшение опасности появления полигонизационных трещин может быть достигнуто специальным легированием, уменьшающим подвижность полигонизационных границ. [4]

Опасность образования горячих кристаллизационных трещин увеличивается в паяемом шве, имеющем широкий эффективный интервал кристаллизации, и уменьшается при применении припоев с узким интервалом кристаллизации ( в частности, эвтектических) или припоев, кристаллизующихся с образованием относительно большого количества эвтектики. [5]

Металлы первой группы ( титан, цирконий п др.) обладают хорошей стойкостью против горячих кристаллизационных трещин, но склонны к задержанному разрушению и образованию холодных трещин. Склонность металлов первой группы к трещпнообразованию связана в первую очередь с водородом, охрупчивающим металл вследствие гидридного превращения при содержании его выше предельной растворимости, и внутреннего адсорбционного эффекта. Склонность к растрескиванию обусловливается также охрупчиванием вследствие насыщения элементами внедрения ( 02, N2, С) п теплофизического воздействия сварки, вызывающего перегрев, укрупнение зерна и выпадение хрупких фаз. Характерные особенности техники и технологии сварки металлов первой группы подробно рассмотрены на примере титана, который из всех тугоплавких металлов наиболее широко применяется в промышленности. [6]

Понятие технологическая прочность, предложенное в последние годы [88], рассматривается как прочность сварного шва в процессе первичной кристаллизации в присутствии собственных напряжений. При недостаточной технологической прочности возникают, горячие кристаллизационные трещины. [7]

Характерные места расположения горячих трещин. / - продольные по центру шва. 2 - по границам кристаллитов. 3 - поперечные в зоне сплавления. 4 - продольные в зоне сплавления.| Смещение кристаллизационных слоев в результате деформаций. [8]

Кристаллизационные трещины образуются, как правило, в сварном шве и реже в зоне полуоплавленных зерен. На рис. 12.45 представлены характерные места расположения горячих кристаллизационных трещин в сварном соединении. Подсолидусные трещины возникают в интервале температур второго минимума пластичности, расположенного ниже температуры солидуса. Сварной шов вследствие неравновесного процесса кристаллизации пересыщен дефектами кристаллической решетки, в том числе и вакансиями, которые при растяжении активно перемещаются к границам, расположенным перпендикулярно действующим усилиям. Такие скопления вакансий сильно ослабляют границы и создают предпосылки для возникновения зародышей разрушения. [9]

Сопротивление металла к образованию горячих трещин зависит от темпа нарастания деформаций в интервале температур кристаллизации и его деформационной способности в температурном интервале хрупкости ( ТИХ) ТИХ - характерный интервал температур в процессе кристаллизации металла, в котором пластичность крайне низка. Темп деформации ат dejdt зависит от жесткости изделия, режимов сварки, теплофизических свойств металла и др. Если пластичность металла emin больше накопленной сварочной деформации, то трещины не возникают. Если сварочная деформация больше пластичности металла в области ТИХ, возникает горячая кристаллизационная трещина. [10]

ТИХ - характерный интервал температур в процессе кристаллизации металла, в котором пластичность крайне низка. Темп деформации ат de / dt зависит от жесткости изделий, режимов сварки, теплофизических свойств металла и др. Если пластичность металла emin больше накопленной сварочной деформации, то трещины не возникают. Если сварочная деформация больше пластичности металла в области ТИХ, возникает горячая кристаллизационная трещина. [11]

Усадка в твердо-жидкой фазе вследствие высоких градиентов температуры и несвободного сжатия вызывает внутренние растягивающие напряжения. Вертикально действующие растягивающие напряжения, возникающие вдоль оси электродов -, уравновешиваются усилием сжатия, деформирующим металл сварочного контакта. Горизонтально действующие растягивающие напряжения в том случае, если они превышают предел прочности нагретого металла, способствуют образованию горячих трещин. При температурах, близких к солидусу, горячие кристаллизационные трещины образуются при максимальных значениях объемной усадки и минимальной прочности сплава. [12]

Страницы: 1