Пути повышения технологической прочности сварных соединений

Повысить технологическую прочность при сварке можно металлургическим путем, изменением формы конструкции или соединения и некоторыми технологическими приемами. Повышение технологической прочности связано с устранением или ослаблением действия причин появления горячих и холодных трещин.

Уменьшение температурного интервала хрупкости достигается главным образом металлургическим путем. Объемы и состав жидких прослоек, а также температура их затвердевания зависят в первую очередь от загрязненности вредными примесями материалов, применяемых для сварки. Повышение чистоты сварочных материалов, металлургическая обработка сварочной ванны, направленная на связывание, удаление или распределение примесей по объему,— все это позволяет значительно повысить технологическую прочность металла. Практически для этой цели нужно максимально раскислить металл, очистить его от серы и фосфора, легировать марганцем и ввести модификаторы.

Чтобы улучшить схему кристаллизации, иногда целесообразно применить искусственные теплоотводы, измельчающие первичную структуру. Еще более значительное измельчение структуры дает введение в металл шва различных модификаторов (Ti; Al и др.).

Уменьшить пластические деформации в металле шва можно, снижая жесткость конструкции и уменьшая зону разогрева основного металла. В последнем случае рекомендуется применять более мощные концентрированные источники тепла, высокую скорость и соответствующие напряжение дуги и ток сварки.

Снижение скорости пластических деформаций всегда наблюдается при уменьшении скорости охлаждения. Для замедления последней режимы сварки выбирают с большей погонной энергией и применяют подогрев изделия.

Чтобы уменьшить возможность появления холодных трещин при сварке закаливающихся сталей, стремятся предупредить образование хрупкой закаленной зоны вблизи шва. Для этого выбирают режимы сварки с большой погонной энергией, при которых скорость охлаждения шва и околошовной зоны уменьшается. В тех же целях применяют подогрев изделия, сварку двумя дугами, замедленное охлаждение изделия после сварки и др.

Все меры, уменьшающие содержание водорода в металле шва при сварке закаливающихся сталей, способствуют предупреждению возникновения холодных трещин.

Чтобы обеспечить высокую технологическую прочность конструкций при сварке, нужен прежде всего хорошо организованный контроль качества используемых материалов и строгое соблюдение технологии.