Глава 5. СТРОЕНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Назад: 4.3 Свариваемость сталей и
методы ее оценки.
5.1 Основные виды превращений в сварных
соединениях
Служебные
характеристики сварного соединения определяются химическим составом, структурой
и свойствами металла шва и близлежащих к нему участков, а также уровнем
возникающих временных и остаточных деформаций (напряжений).
В
сварном соединении всегда можно выделить три основных участка:
·
участок нагрева до температур выше или равных реальному
солидусу, где металл находился в жидком или жидко-твердом состоянии;
·
участок зоны термического влияния (ЗТВ), где температуры
нагрева достаточны для полного или частичного протекания фазовых превращений
или процессов рекристаллизации;
·
участок, где температура нагрева достаточна лишь для
механического или термомеханического изменения свойств металла, вызванных
пластической и упругой деформацией.
В
указанных участках при сварке сталей и сплавов с полиморфными превращениями
происходят следующие фазовые превращения:
1)
первичная кристаллизация металла шва;
2)
полиморфное превращение, в частности, мартенситного типа;
3)
эвтектоидный распад и обратное ему образование твердого
раствора из эвтектоидной смеси;
4)
распад пересыщенных твердых растворов (например, процессы
старения) и обратное ему растворение фаз в твердом состоянии.
При
сварке сплавов без полиморфных превращений структура и свойства соединения
определяются первичной кристаллизацией шва и распадом пересыщенных твердых
растворов.
Свойства
образующихся при сварке фаз существенно зависят и от процессов развития физической
(рост зерна, огрубление тонкой структуры и т.п.) и химической (макро- и
микроликвация в шве, сегрегация легирующих и примесей в шве, диффузионное их
перераспределение) неоднородностей. Значительное влияние на свойства сварного
соединения оказывают также процессы возврата, полигонизации и
рекристаллизационной обработки. Становится очевидным, что сварное соединение
всегда является неоднородным участком конструкции, как по химическому составу,
так и по механическим свойствам.