Сварка. Резка. Металлообработка
Сварка  
Резка  
Металлообработка  
Оборудование для сварки, резки, металлообработки
сварка и резка металла металлообработка
Воскресенье, 04.12.2016, 11:12. Вы зашли как Гость
Форум | Главная | Регистрация | Вход | RSS

Профессионально о сварке

Технологии сварки [53]
Сварка различных конструкций [38]
Механизация и автоматизация производства [14]
О сварочном оборудовании в деталях [23]
О сварочных материалах в деталях [18]
Техника безопасности и защита при сварке [24]
Контроль качества сварки [58]
Основы сварки [57]
Сварка в прошлом [14]
Металлы и сплавы [20]
Производители сварочного оборудования [5]
Интересное из мира сварки [9]

Сварка


Пайка. Напыление. Наплавка


Резка


Металлообработка


Справочник


К сведению


Наш опрос

Какая информация на портале Вам наиболее интересна?
Всего ответов: 3390

Добавить в закладки



Наша кнопка

Сварка. Резка. Металлообработка
Получить код кнопки



добавить на Яндекс

Главная » Статьи » Профессионально о сварке » Контроль качества сварки

Способы предупреждения холодных трещин


Рекомендуем приобрести:

Сварочные столы и плиты TEMPUS - в наличии на складе!
Большой выбор: Стол стационарный, Стол подъемный, Стол пятисторонний, Комплект оснастки
Доставка по всей России!


Для предупреждения холодного растрескивания современные технологии сварки предполагают применение предварительного и сопутствующего подогрева. Это энерго- и трудоемкие, а также дорогостоящие операции (рис. 4.46, 4.47), выполнение которых требует высокой технологической культуры производства. Однако они далеко не всегда обеспечивают отсутствие трещин в сварных соединениях. Кроме того, из-за высокой температуры изделий, вызванной подогревом, резко ухудшаются условия труда сборщиков и сварщиков. Поэтому в настоящее время изготовление конструкций, особенно из ВПНЛ сталей, без предварительного подогрева является одной из основных проблем дуговой сварки.


Как видно из изложенного выше, образование холодных трещин при сварке конструкционных сталей — это сложный и специфичный процесс. На его развитие влияет множество явлений с участием водорода. В общем виде этот процесс можно представить феноменологической схемой (рис. 4.48).

Очевидна взаимосвязь стадий, контролирующих холодное растрескивание. Выяснение физической сути процессов на каждой из них является ключевым моментом в исследованиях по Проблеме холодных трещин. Как показано на схеме (рис. 4,48), первая стадия рассматриваемого явления — это процессы в источнике водорода. При дуговой сварке плавлением основным источником водорода являются влага и другие водород содержащие вещества в электродных покрытиях, флюсах, сердечниках порошковых проволок и др. В определенной степени этим источником можно управлять, применяя традиционный способ — термическую обработку сырьевых и готовых сварочных материалов. Однако в реальных условиях сварки полностью удалить водород из разрядного промежутка невозможно

На абсорбцию водорода при сварке решающее влияние оказывают термо-плазмо-химические реакции в столбе дуги (рис. 4.48, вторая стадия). В свою очередь, на параметры плазмы столба дуги сильно влияют даже в малых количествах электроотрицательные элементы, в частности фториды, поступающие в разрядный промежуток и вызывающие контрагирование столба дуги. Это дает возможность управлять процессом абсорбции водорода металлом в условиях дугового разряда.

Наиболее эффективным способом снижения восприимчивости к холодному растрескиванию является воздействие на свойства металла, определяющие перенос водорода в сварном соединении (четвертая стадия). Любая возможность замедления процесса переноса водорода будет снижать восприимчивость конструкционной стали к охрупчивающему влиянию водорода.

Существенно понизить восприимчивость сварного соединения к холодному растрескиванию позволяет введение в металл шва ловушек водорода. Известно, что ловушками водорода в стали являются различные структурные дефекты, такие, как вакансии, растворенные атомы, дислокации, границы зерен и фаз, микро- и макропоры, неметаллические включения, частицы второй фазы и т. п. С точки зрения предотвращения образований, индуцированных водородом холодных трещин (ХТ), наиболее приемлемы два вида ловушек: 1) точечные ловушки — равномерно распределенные в объеме металла атомы элементов, способных образовывать с водородом парные кластеры (например, Ti—Н, В—Н и др.); 2) трехмерные ловушки — фазы аустенита в феррите (например, остаточный аустенит), А неприемлемыми являются такие ловушки, которые аккумулируют водород и одновременно могут инициировать трещины в сварном шве. Например, неметаллические включения, на которых образуются флокены, хрупкие включения, которые прочно связаны с матрицей и при деформации разрушаются по механизму микроскола, карбидные фазы.

Значительное улучшение стойкости против разрушения вызывает введение в металл шва добавок редкоземельных элементов (рис. 4.49, 4.50). Предполагается, что эти элементы сорбируют водород, освобождая от него матрицу металла. Аналогичное полезное действие оказывают другие внутренние ловушки, в частности, мелкодисперсные равномерно распределенные в структуре стали частицы неметаллических включений — сульфидов и оксидов.


Ловушкой водорода может быть также остаточный аустенит. Растворимость водорода в аустените во много раз превышает таковую в феррите и мартенсите, поэтому аустенит является местом стока для водорода. Присутствуя в остаточном аустените, водород не оказывает вредного влияния на процесс растрескивания. Однако сталь, содержащая остаточный аустенит, в течение всего срока службы сварного соединения содержит постоянно потенциальный источник водорода (рис. 4.51).


Рассматривая процесс холодного растрескивания, необходимо различать два возможных способа влияния водорода: на процесс возникновения трещины и на характеристики ее роста (пятая стадия). Если в структуре металла уже существуют макро-трещины или трешиноподобные образования (предмет изучения классической механики разрушения), то устранение влияния водорода ие приведет к значительному улучшению характеристик трещиностойкости, поскольку она будет определяться характеристиками роста трещины. Вместе с тем для металла, где трещина растет с большой скоростью, важны особенности влияния водорода на зарождение трещин, а не на характеристики их роста.

Известно, что на чувствительность конструкционных сталей и сварных соединений к воздействию водорода могут существенно влиять многочисленные и разнообразные металлургические и технологические факторы. Их влияние связано с тем, что крупные включения, непровары, раковины, макропоры, царапины, а также подобные дефекты могут быть концентраторами напряжений, снижающими стойкость против образования холодных трещин.

Наконец, поскольку риск холодного растрескивания зависит прежде всего от содержания углерода в стали, то для сварной конструкции следует выбирать марки сталей, имеющих требуемые механические свойства при минимально возможном содержании углерода.

Кроме химического состава стали, необходимо учитывать ее начальную микроструктуру, сформированную в процессе выплавки, рафинирования и последующей термомеханической обработки. Такая обработка в некоторых современных технологиях производства сталей может быть достаточно сложной, а микроструктура может содержать метастабильные фазы, обеспечивающие высокие механические свойства. Под влиянием термического цикла сварки эволюция микроструктуры с такими фазами может привести к существенному изменению механических характеристик зоны термического влияния.

Походня И.К. "Металлургия дуговой сварки. Взаимодействие металла с газами"

См. также: Холодные трещины в сварных соединениях

Категория: Контроль качества сварки
Просмотров: 6020 | Теги: контроль качества сварки, Холодные трещины | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поделиться

Роботизация сварочных процессов



Роликоопоры из наличия



Поиск по порталу

Авторизация



Сварка. Самое читаемое


Резка. Самое читаемое


Обработка металлов. Самое читаемое


Случайное фото


On-line Калькулятор


RSS-ленты

Статьи autoWelding.Блог Схемы, чертежи, фото Предприятия
Профессиональный портал «Сварка. Резка. Металлообработка» © 2010-2016
При перепечатке материалов портала autoWelding.ru ссылка обязательна!