Глава
8 УГЛЕРОДИСТЫЕ И УГЛЕРОДИСТО-МАРГАНЦЕВЫЕ (НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ) СТАЛИ И ИХ
СВАРИВАЕМОСТЬ
Назад: 8.2 Свариваемость углеродистых и
углеродисто-марганцевых сталей.
8.3
Особенности трещинообразования
Одним из наиболее опасных проявлений недостаточной
свариваемости сталей любой степени легирования, в том числе углеродистых
низколегированных, незакаливающихся и закаливающихся,
является образование трещин в металле
шва, околошовной зоне и зоне термического влияния.
Трещины представляют собой локальные разрушения, возникающие в
результате развития вязко- или упругопластических
деформаций и одновременного резкого снижения способности материалов выдерживать
без разрушения термомеханические воздействия в процессе или после создания
сварной конструкции. К указанным воздействиям в процессе эксплуатации могут
добавляться и другие: от динамических и статических нагрузок, от проведения
смежных со сваркой операций гибки, штамповки, правки и т.д.
Можно выделить три основных фактора
образования трещин при сварке:
металлургический,
связанный с материалом сварного соединения и физико-химический, связанный с
воздействием на него процесса сварки;
технологический, определяемый методом, режимом и приемами выполнения
сварки;
конструктивный, зависящий от жесткости и характера нагружения конструкции, типов швов и форм соединений и т.д.
Исходя из указанного
можно утверждать, что показателями свариваемости могут быть склонность к
образованию трещин, стойкость против образования трещин и сопротивляемость
образованию трещин. Именно эти
показатели используются в практике сварочного производства. Их численные
значения определяются чаще экспериментальным путем (технологические пробы), а в
последние годы, как указывалось, нашли применение и расчетные способы.
Независимо от причин и времени появления
трещин в сварных соединениях проблема заключается не только в необходимости
проведения работ по их устранению, но в потенциальной возможности роста не
устраненных трещин малых размеров (длины) до критических размеров, после которых
наступает внезапное разрушение всей конструкции. Подробнее об условиях роста
трещин можно получить информацию в курсе «Прочность сварных конструкций».
Трещины в сварных соединениях в
зависимости от температурного интервала их образования можно разделить на
следующие группы.
Горячие
трещины, образующиеся в процессе
охлаждения и кристаллизации жидкого металла шва или участка частичного
оплавления околошовной зоны, находившегося в
интервале температур твердожидкого состояния на этапе развития межзеренной деформации.
Холодные
трещины, образующиеся после
остывания сварного соединения до температур 300...150 0С и ниже
вследствие неблагоприятных фазово-структурных превращений металла под действием
термического цикла или из-за чрезмерного насыщения металла водородом.
Указанное разделение на группы в
определенной степени является условным, т.к. зародиться трещина может как
горячая, а распространиться как холодная.