ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Структура сварных соединений из "Сварочное дело в строительстве Издание 2 " Качество сварного соединения зависит не только от химического состава металла шва, но и от характера структуры. Для ее изучения необходимо вначале проследить процесс кристаллизации наплавленного металла. [c.34] Процесс кристаллизации начинается после расплавления и перемешивания основного и электродного металлов и прекращения действия дуги на сварочную ванну. Жидкий металл охлаждается, и в направлении, обратном отводу тепла, т. е. от стенок ванны к центру, начинается рост кристаллов. [c.34] Вначале центрами кристаллизации являются стенки ванны, на которых в виде острых шипов выступают части нерасплавленного основного металла (рис. 15,а). [c.34] Вокруг этих центров происходят затвердевание жидкого металла и рост кристаллов, что обеспечивает прочную связь между основным и наплавленным металлами. [c.34] Для сварного шва характерна склонность к образованию столбчатой структуры, т. е. типичной структуры литого металла. Рост столбчатых кристаллов способствует лучшему удалению из расплав.1ен,мо о мс1а 1 а шла.чивых и газивых включений, которые по. мере роста кристаллов выталкиваются ими на поверхность ванны (рис. 15,6). В узких швах, у которых отношение ширины шва к его глубине менее единицы, зона ликвации (неравномерного расположения вредных примесей) находится в центре, вследствие чего эти швы могут оказаться сильно ослабленными. В широких швах, у которых ширина больше его глубины в 1,5 раза и более, зона ликвации находится на верхней части шва, что не опасно для его прочности (рис. 15,г). [c.35] Так же, как в слитке, кристаллизация сварочной ванны носит периодический волнообразный характер, т. е. металл застывает не сразу, а отдельными волнами, слоями, что можно проследить на разрезе сварного шва (рис. 15,в,г). Периодическим характером кристаллизации, а также волнообразным поступлением расплавленного металла в шов (вследствие давления потока газов, электронов и капель расплавленного металла) объясняется мелкочешуйчатость поверхности сварного шва. [c.35] После затвердевания начинается охлаждение металла. С охлаждением наплавленный металл претерпевает структурные фазовые изменения и приобретает окончательную структуру. При этом она оказывается отличной от структуры слитка ввиду наличия указанных выше особенностей. [c.35] Различают первичную структуру шва, т. е. характер расположения первичных кристаллов, образовавшихся в результате затвердевания (но не охлаждения) наплавленного металла, и вторичную структуру, т. е. действительную структуру, образовавшуюся в шве и околошовной зоне в результате охлаждения и фазовых структурных превращений в металле. [c.35] Для изучения структуры сварных соединений изготовляют поперечные и продольные шлифы и производят металлографическое исследование, которое включает в себя исследование макроструктуры и микроструктуры. [c.35] При исследовании макроструктуры, т. е. структуры, выявляемой невооруженным глазом или при небольшом увеличении через лупу, определяют характер кристаллизации, контуры провара, зону термического влияния, ликвацию, неоднородность структуры и дефекты сварки. [c.35] При исследовании микроструктуры, т. е. структуры, выявляемой при сильном увеличении под микроскопом, определяют расположение кристаллов, характер фазовых структурных превращений, особенности отдельных структурных составляющих, наличие нитридов, микроскопических включений и трещин и т. п. [c.35] При исследовании микроструктуры сварных швов средиеуг-леродистой стали можно наблюдать увеличение количества перлита и рост зерна, связанный с увеличением содержания в стали углерода. Встречаются также участки перегрева стали с крупными кристаллами, иногда расположенными под углом 60—90° друг к другу (видманштеттова структура). Перегретая сталь отличается низкими механическими свойствами при перегреве особенно снижаются пластичность и вязкость стали. Поэтому при сварке стремятся не допускать пе регрева стали или исправляют его последующей термической обработкой. [c.36] Сварное соединение разделяется на три зоны, имеющие различные микроструктуры (рис. 16) А — зону основного металла Б — зону термического влияния В—зону наплавленного металла. [c.36] Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок основного металла, в котором произошли структурные фазовые изменения вследствие нагрева до температуры выше 720°. Глубина этой З01кы при ручной сварке приблизительно равна 3—б мм и при автоматической—2—4 мм. [c.36] Вернуться к основной статье