ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свариваемость никелевых сплавов из "Сварка Резка Контроль Справочник Том2 " Второй фактор - высокий уровень легирования расплава он обусловливает в литом металле на периферии шва ячеисто-дендрит-ный и дендритный (в центре шва) типы субструктуры со значительно выраженной ликвационной неоднородностью, измеряемой коэффициентом = Со / См, где Со, См - содержание элементов на периферии шва и в его центре соответственно (табл. 10.56), и с образованием неравновесных легкоплавких ликватов, расширяющих ТИХ1. Так, эвтектика соединения N 0 - 8 затвердевает при температуре 645 °С, образуя жидкие прослойки по зонам срастания кристаллитов, где возникают ГТ в ТИХ, (рис. 10.26). [c.81] Следствием ликвации является неоднородность химического состава, приводящая к образованию в шве менее эффективных интер-металлидных фаз по сравнению с фазами в основном металле. К примеру, в результате преимущественной ликвации титана в зонах ликвации при старении выделяется неизоморфная с матрицей фаза N 3X1, имеющая меньшие жаропрочность и тугоплавкость, чем у -фаза. [c.82] Третий фактор - транскристаллитность швов, в центре которых на больших скоростях сварки формируется зона слабины - стык двух фронтов кристаллизации под большим углом между осями кристаллитов с явно выраженной зональной ликвацией (рис. 10.27, а). При малых скоростях сварки также велик угол срастания кристаллитов, поскольку в центре шва образуются осевые кристаллиты, по продольным граням которых возникают две зоны срастания боковых и осевых кристаллитов. Такое строение шва также характеризуется пониженной технологической и эксплуатационной прочностью (рис. 10.27, б). [c.82] Развитие указанных негативных явлений зависит от длительности высокотемпературного нагрева, исходного состояния сплава и его химического состава, определяющего стабильность фаз при нагреве. [c.82] Условные обозначения ВДП и ЭШП - соответственно вакуумно-дуговой и элек-трошлаковый переплавы - нижняя граница ТИХ,. [c.83] Сопротивляемость образованию ГТ наиболее употребляемых присадок приведена в табл. 10.58. [c.83] Трещины при послесварочной термообработке. Термообработка сварных соединений проводится с целью снятия сварочных напряжений, а для гетерогенных термоупрочняемых сплавов - и для восстановления жаропрочности в сварном соединении. Наиболее эффективно сочетание закалки и старения. Однако на этапе медленного нагрева под закалку (1200... 1250 °С) сварных конструкций, имеющих всегда внутренние напряжения, и выдержки в интервале дисперсионного твердения возникают трещины. Ойи вызваны совпадением во времени деформаций металла при релаксации сварочных напряжений от уменьщения его объема при дисперсионном твердении и охрупчивания от упрочнения зерен. Это обусловливает внутризеренное, а затем межзеренное проскальзывание по границам зерен, приводящее к хрупкому разрушению сварного соединения параллельно оси шва по ЗТВ, поперек шва (трещины типа частокол), а при сварке толстолистового металла - трещины в ЗТВ, ориентированные ортогонально к линии сплавления. [c.84] Наиболее склонны к образованию трещин гфи термообработке сварные соединения повышенной геометрической жесткости, а также соединения из сплавов с 2) (Т1 + А1) 4 %, имеющие максимальный темп старения. Сравнительная оценка склонности сплавов к таким разрушениям при термообработке дана на рис. 10.30. Главная причина трещин при термообработке сварных конструкций состоит в оплавлении границ зерен в ЗТВ при сварочном нагреве, которое инициирует сегрегацию легирующих и примесных атомов на границы, а после затвердевания - миграцию границ с выходом из обогащенной зоны и образование обедненной периферии зерен, где понижена жаропрочность и развивается высокотемпературная ползучесть по механизму межзеренного проскальзывания. [c.84] Чем короче длительность высокотемпературного нагрева при сварке и меньше разница в сопротивлении деформированию металла шва, ЗТВ и основного металла, тем слабее развиваются указанные необратимые изменения, выше эксплуатационные свойства и свариваемость сплавов. [c.85] Охрупчивание металла под воздействием агрессивных сред. Оно вызывается преимущественно сульфидной и межкристаллитной коррозией. Сульфидная коррозия связана с образованием легкоплавких сульфидов никеля N 8 (Гпл = 810 °С) при наличии в высокотемпературном газовом потоке сернистых соединений. Сульфиды имеют больший объем, что вызывает разрыхление металла и проникновение сульфидов на границы зерен, особенно сильное в восстановительных средах, где нет плотных оксидных защитных пленок. Чем крупнее зерно в металле шва и ЗТВ, чем больше сварочные напряжения и длительность высокотемпературного нагрева при сварке, тем ниже стойкость сварных соединений против сульфидной коррозии по отношению к основному металлу. [c.85] Радиационное охрупчивание. Под воздействием нейтронов, а-частиц в кристаллической решетке металлов образуются гелиево-водородная фаза и вакансии, так как атомы твердого тела выбиваются из своих регулярных положений и переходят в междуузлия, что способствует развитию диффузионных процессов, возникновению пор и трещин и снижает пластичность. Высокотемпературные свойства под действием обл) ения изменяются по различным законам в зависимости от химического состава сплавов и его структуры. Наиболее сильно снижаются длительная прочность у дисперсионно-твердеющих сплавов (особенно для сварных швов), содержащих цветные металлы кобальт, бор и др. Значительно меньшее влияние оказывает нейтронный поток на гомогенные сплавы, не склонные к дисперсионному твердению. Их свойства восстанавливаются после отжига при 0,57Гпл, К. [c.85] Свариваемость облученного материала (что важно при разработке ремонтной технологии ядерного оборудования) также понижена в связи с повышенной склонностью к порообразованию, а также возникновению ГТ в ЗТВ по механизму гелиевой хрупкости. Выбор сварочных материалов и технологии должен быть направлен на снижение гетерогенности швов и концентрации высокотемпературных деформаций, влияющих не только на появление ГТ, но и на длительную прочность сварных соединений по закону технологического наследования дефектов кристаллического строения. [c.85] Вернуться к основной статье